大肠杆菌是单细胞微生物，寄生在人和动物的肠道中。由于它分布广泛，繁殖迅速，每25分钟就繁殖一代，因而大肠杆菌就成了在基因工程中常用的一种微生物，并在基因工程中显示了神奇的功能，被人们誉为制造生物新品种的“细菌工厂”。
1960年，瑞士科学家观察到大肠杆菌内有一种限制性的核酸内切酶，后来被美国科学家进一步证实并应用于遗传学的研究。结果表明，大肠杆菌的限制性核酸内切酶可以成为切割 dNA分子的一把锐利的“剪刀”。
1973年，美国科学家把大肠杆菌的两个不同的 dNA分子重新组合在一起，然后把这个组合的 dNA引进大肠杆菌中，结果重组的 dNA表现出了双亲的遗传特性。次年，科恩等人又成功地将金黄色葡萄球菌的 dNA和大肠杆菌的 dNA重组在一起。接着，他们又将高等动物青蛙的 dNA与大肠杆菌的 dNA重组在一起。这些试验的成功，表明各种生物在亿万年间所形成的种类之间 的天然屏障，开始在微小的大肠杆菌面前崩溃了。人类向合成生命的自由王国迈进了一大步。
大肠杆菌在人工合成基因方面也担当着重要角色。1977年11月，美国 一些著名科学家合作，首次用人工合成基因移植到大肠杆菌内，使大肠杆菌分泌出了极为珍贵的人脑激素--生长素的抑制素（简称 sS）。这是基因工程取得的第一项引起世界轰动的重大成果。此后不久，美国另一研究组织宣布，他们把人工合成的人体胰岛素基因转移到大肠杆菌内，也获得成功，并且生产出少量的胰岛素。这是大肠杆菌为基因工程创造的又一奇迹。现在科学家已经使用基因工程技术，通过大肠杆菌来制造人的生长激素（HGH）、干扰素、尿激酶和镇痛化学物质β--内腓酞等。
最近，遗传学家又把大肠杆菌分解的半乳糖基因切割下来，装在一种噬菌体上，放进病人的纤维细胞中，借大肠杆菌的基因来治疗半乳糖血症（一种先天性的代谢缺陷症）获得成功，从而使临床上采用基因疗法来根治遗传病的设想正在成为现实。预计应用基因工程技术来产生阻止癌细胞繁殖的基因，以便彻底根治癌症的设想，在不久的将来一定能够实现。