Заманчивой представляется проблема биологической фиксации азота — создание культурных злаков, содержащих гены фермента нитрогеназы, необходимого для ассимиляции атмосферного азота. Такие гены известны у некоторых видов бактерий, которым не требуются для роста соли аммиака или азотной кислоты. У них имеется ген nif, обеспечивающий фиксацию. Этот геи кодирует синтез фермента нитрогеназы, который обеспечивает превращение атмосферного N2 в аммоний, используемый в дальнейшем в синтезе аминокислот.

У высших организмов большие перспективы для переноса чужеродной наследственной информации открываются в результате разработки метода гибридизации клеток. Недавно доказана возможность трансгенеза с помощью ДНК, выделенной из клеток и освобожденной от примесей (рис. 70). На искусственной среде выращивали клетки зародыша цыпленка. В определенный момент к ним добавляли бромдезоксиуридин, который включался во вновь синтезированные нити ДНК. По этой метке новые синтезированные за время наблюдения нити ДНК можно было отличить от старых.

Вектор — специально сконструированная плазмида (внехромосомные молекулы ДНК, способные к автономной репликации и передающиеся в дочерние клетки при делении бактерий) или вирус, в геном которых можно внедрить чужеродную генетическую информацию. В качестве векторов используют в ocновном плазмиды, выделенные из классического объекта молекулярной генетики — кишечной палочки. Перенос гена в чужеродную клетку (трансгеноз) связан с преодолением ряда технических трудностей. Не менее сложно выделить или искусственно синтезировать химически или ферментативно нужный ген или блок генов для этой операции.

Открытие способности чужеродной ДНК проникать в клетку хозяина и объединяться с ее геномом привело к возникновению нового направления в молекулярной биологии, получившего название генной (генетической) инженерии. Генная инженерия — целенаправленное изменение наследственных свойств животных и растений путем синтеза, т. е. создания действующих генов искусственным путем, или извлечения генов из одних организмов и введения их в клетки других организмов. Открытие обратной транскрипции делает в ближайшем будущем реальной наиболее совершенную форму генной инженерии — синтез нужных генов и введение их в геном организма, у которого требуется изменить, добавить или исправить какой-либо признак. Теоретической основой генной инженерии является универсальность генетического кода.