Rekombinantinės bakterijos yra bakterijos, kurioms buvo atlikta genų inžinerija. Tai reiškia, kad jų DNR buvo pakeista įvedus naują DNR. Tokios bakterijos buvo nepaprastai vertingos atliekant biologinius tyrimus ir pramonėje bei aplinkosaugoje.
Nauja DNR dažnai įvedama į tam tikrą transporto priemonę, kuri yra žinoma kaip vektorius. Tai gali būti plazmidė arba virusas. Plazmidė turi tam tikro tipo atrenkamą žymeklį, todėl ląstelės ir toliau jį gamins. Dažnai tai yra atsparumas antibiotikams. Taip pat galima geną įvesti tiesiai į pačios bakterijos DNR.
Dažnai, kai klonuojamas naujas genas, jis išreiškiamas mikroorganizme ir dažnai bakterijose. Bakterijų pasaulio laboratorinė žiurkė yra Escherichia coli, dažniausiai randama mūsų žarnyne. Klonavimo eksperimentams galima naudoti daug E. coli padermių.
Yra daug klonavimo rinkinių, kurie palengvina aukšto lygio baltymų, kuriuos gamina klonuotas E. coli genas, ekspresiją. Tai žinoma kaip pernelyg didelė išraiška. Atliekant pagrindinius tyrimus, tokie metodai padeda suteikti pakankamai medžiagos geno produkto funkcijai ir savybėms ištirti.
Pernelyg didelės rekombinantinių bakterijų ekspresijos metodai buvo labai naudingi įvairioms pramonės šakoms. Jie leido gaminti medžiagas, kurias labai sunku atskirti nuo natūralių šaltinių. Be to, junginių išskyrimas nuo žmonių kelia pavojų ligų plitimui. Šiuo būdu komerciškai buvo pagaminta daug medicininės svarbos baltymų. Kai kurie pavyzdžiai yra insulinas, žmogaus augimo hormonas ir vaistas nuo anemijos eritropoetinas.
Daugelis kitų bakterijų rūšių gali būti genetiškai pakeistos. Tai apima tuos, kurie gali gyventi ekstremalesnėmis aplinkos sąlygomis, pavyzdžiui, užterštose nuotekose. Dažnai cheminės medžiagos gamybos arba skaidymo procesas vyksta keliais skirtingais cheminiais etapais. Mokslininkai sugebėjo sukurti kai kurias rekombinantines bakterijas, turinčias genus, skirtus visiems junginių biosintezės arba biologinio skilimo būdams.
Genetiškai pakeistos bakterijos randamos panaudojant bioremediaciją. Tai praktika, kai organizmai naudojami žmonių sukeltai taršai gydyti. Dešimtmečius bakterijos ir grybai buvo naudojami nuotekoms valyti ir vandeniui bei organiniais teršalais užpiltam dirvožemiui nukenksminti. Tačiau atsiradus genų inžinerijai įmanoma sukurti rekombinantines bakterijas, kurios skaidytų teršalus tokiomis sąlygomis, kurios nepakitusiems mikroorganizmams gali pasirodyti nepalankios.
Bakterijos ypač gerai pasisavina toksiškus metalus. Užteršto dirvožemio ir kietųjų atliekų apdorojimas paprastai atliekamas didelėje talpykloje, vadinamoje bioreaktoriumi. Tai būdas sulaikyti rekombinantines bakterijas, kad jos nepatektų į aplinką. Taip pat lengviau optimizuoti aplinkos sąlygas, palankias bakterijų augimui. Taip pat gali būti sukurtos naujos bakterijų padermės, kurios suardytų junginius, kurie anksčiau buvo labai atsparūs skilimui.