Do wykonania rekombinowanego białka, potrzebny jest gen izolowany i klonowany do wektora ekspresyjnego. Znakomita 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 wielu sytuacjach zawierają duże introny.

Dlatego też bezbłonową wersję genu w znaczącej liczbie sytuacji otrzymuje się przez przeróbkę mRNA w cDNA. Ten ostatni nie zawiera regionów regulatorowych, wektory ekspresyjne muszą dostarczać promotor, miejsce wiązania rybosomu i sekwencje terminatora. Sporo problemów wpływa na ekspresję rekombinowanych białek. Organizmy różnią się pod względem kodonów dla każdego aminokwasu, dlatego poziom odpowiednich tRNA zmienia się w współzależności od organizmu. Jeżeli już gen rekombinowanego białka stosuje 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 też przemienić, by uczynić białko bardziej stabilnym.Zmiana N-końcowego aminokwasu, usunięcie sekwencji PEST lub koekspresja molekularnego białka opiekuńczego, zwiększają stabilność białka. Jeżeli zbyt duża ilość rekombinowanego białka wytwarzana jest zbyt bardzo szybko, może agregować do ciałek inkluzyjnych. Za pomocą regulowanych wektorów ekspresyjnych można kontrolować szybkość, z jaką tworzy się rekombinowane białko.

Zobacz więcej: Phage Display.