Tasarım aşamasında araştırmacılar istenen enzimle ilişkili spesifik gen veya genleri tanımlar. Bu, doğal kaynaklardan genlerin seçilmesini veya istenen özelliklere sahip sentetik genlerin tasarlanmasını içerebilir.

Tasarlanan genler daha sonra dışarıdan müdahale yoluyla hücrelere aktarılır. Bu, gen dağıtım vektörleri veya CRISPR-Cas9 gibi gen düzenleme araçları gibi çeşitli teknikler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu yöntemler, araştırmacıların hücreler içindeki genetik materyali manipüle etmelerine ve istenen genetik modifikasyonları sunmalarına olanak tanır.

Düzenlenmiş genlerin başarılı bir şekilde yerleştirilmesinin ardından hücresel makine, mRNA üretmek için genetik bilgiyi okur ve yorumlar. MRNA, protein sentezi için bir şablon görevi görür. Hücrenin ribozomları daha sonra mRNA'yı ilgili proteine ​​(bu durumda özelleştirilmiş enzime) çevirir. İfade seviyesi, promoter gücü ve çevresel koşullar gibi çeşitli faktörler aracılığıyla kontrol edilebilir ve optimize edilebilir.