蛋白質工程
所有生命的密碼，都是藉由DNA轉錄成RNA，RNA再轉譯為蛋白質，
而透過各種蛋白質不同的結構來表現各種功能。而蛋白質工程就是要利用插入、
刪除或取代部分DNA的鹼基，改變蛋白質的立體結構與物理、化學等特性，
產生具有特定功能的蛋白質，在農業上也可能利用此方法協助育成抗蟲、
抗病的良好作物品種。而在醫藥上也相當可能藉由此方法矯正遺傳疾病、
治療癌症或其他疾病等等。
實施步驟包括：
1. 選定基因並剪接至適當載體。
2. 確定基因表現及所插入之DNA序列。
3. 進行DNA鹼基的突變。採隨機突變或定位突變。
4. 篩選突變株。將經過突變處理的基因送入寄主細胞，以適當方法篩選出帶有
不同性質蛋白質的突變株。
5. 進行突變蛋白質之功能性評估。
而定位突變（site-directed mutagenesis）是由Michael Smith所提出的，
他也因為發展定位突變技術而獲得1993年的諾貝爾化學獎。
在Michael Smith未發展出定位突變方法前，需利用隨機突變（random mutation），
藉由自然界或化學、酵素方法誘導DNA突變，產生突變株。突變株必須在生物性狀上
有明顯改變，才能確定產生突變，但突變之位置無法直接定出，除非以分子生物方法
或遺傳方法尋找突變處。這種方法耗時、耗力，且能產生的突變株有限。
Michael Smith利用化學方法合成寡核?酸片段，上面帶有設計好的突變核?酸，
將此寡核?酸與帶有此基因片段的載體單股DNA黏合，經由聚合?酸修補完成另一條DNA。
此突變之DNA可以經由遺傳工程方法中之分子選殖步驟，送入細菌內，篩選出來。
此方法可以預先設定突變處，再檢測突變後的影響，稱為「反遺傳方法」（reverse
genetics），具有準確定位突變基因的能力，而使得分子遺傳學家、生物化學家們能
深入了解基因上那些特定核?酸位置扮演的角色，或在蛋白上那些特定胺基酸參與酵素
的功能，對蛋白之結構與功能上能有更深入的闡明。對蛋白、酵素而言，利用它能重新
設計、創造出新的酵素，讓它具有新的特性，例如改變酵素之抗熱力、穩定性、
對基質之選擇性等等蛋白質工程。
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