En la fase de diseño, los investigadores identifican el gen o genes específicos asociados con la enzima deseada. Esto puede implicar seleccionar genes de fuentes naturales o diseñar genes sintéticos con las características deseadas.

Luego, los genes diseñados se introducen en las células mediante intervención externa. Esto se puede lograr utilizando diversas técnicas, como vectores de administración de genes o herramientas de edición de genes como CRISPR-Cas9. Estos métodos permiten a los investigadores manipular el material genético dentro de las células, introduciendo las modificaciones genéticas deseadas.

Después de la introducción exitosa de los genes editados, la maquinaria celular lee e interpreta la información genética para producir ARNm. El ARNm sirve como plantilla para la síntesis de proteínas. Luego, los ribosomas de la célula traducen el ARNm en la proteína correspondiente, en este caso, la enzima personalizada. El nivel de expresión se puede controlar y optimizar mediante varios factores, como la fuerza del promotor y las condiciones ambientales.