Do wykonania rekombinowanego białka, potrzebny jest gen izolowany i klonowany do wektora ekspresyjnego. Znacząca większość takich białek w zastosowaniach terapeutycznych jest od ludzi, niemniej jednak ulega ekspresji w innych organizmach, takich jak komórki zwierzęce, drożdże albo bakterie. Ludzkie geny są bardzo złożone , w bardzo wielu sytuacjach zawierają spore introny.

Dlatego także bezbłonową wersję genu bardzo często otrzymuje się przez przekształcenie mRNA w cDNA. Ten ostatni nie zawiera regionów regulatorowych, wektory ekspresyjne muszą dostarczać promotor, miejsce wiązania rybosomu i sekwencje terminatora. Wiele problemów wpływa na ekspresję rekombinowanych białek. Organizmy różnią się pod względem kodonów dla każdego aminokwasu, dlatego poziom odpowiednich tRNA zmienia się w zależności od organizmu. Jeśli gen rekombinowanego białka używa kodony, które są rzadkie w organizmie gospodarza, mała ilość tRNA zaczyna ograniczać szybkość ekspresji. Dodanie rzadkiego tRNA lub zmiana sekwencji kodującej genu, będącego przedmiotem zainteresowania może rozwiązać ten problem.

Gen dla rekombinowanego białka można również zmodyfikować, aby uczynić białko bardziej stabilnym.Zmiana N-końcowego aminokwasu, usunięcie sekwencji PEST albo koekspresja molekularnego białka opiekuńczego, zwiększają stabilność białka. Jeśli zbyt duża ilość rekombinowanego białka wytwarzana jest zbyt szybko, może agregować do ciałek inkluzyjnych. Za pomocą regulowanych wektorów ekspresyjnych można kontrolować szybkość, z jaką wytwarza się rekombinowane białko.

Zobacz także: Otrzymywanie przeciwciał.