Mudanças na programação genética de um organismo através de técnicas de engenharia genética levam à inserção ou retirada de genes, de modo a alterar a expressão gênica e a produção das proteínas codificadas por tais genes nas células dos organismos modificados.

Todas as células de um organismo pluricelular, com exceção dos gametas, possuem exatamente os mesmos genes, estando a diferença entre os tipos celulares determinada pela expressão de um diferente conjunto de genes em cada célula.

A técnica CRISPR-Cas9 provoca mudanças pontuais no genoma pelo corte de trechos do DNA, podendo remover genes defeituosos ou corrigi-los para tornar possível a cura de diversas doenças de origem genética.

Em organismos eucariontes, o gene no DNA é inicialmente transcrito em um pré-RNA mensageiro, que pode ser então editado em diferentes RNA mensageiros, cada qual capaz de gerar um diferente peptídeo. Esse mecanismo é conhecido como splicing alternativo. Assim, um mesmo gene pode ser utilizado como base para a produção de vários peptídios. Isso justifica o fato de o tamanho do genoma (e consequentemente o número de genes) não ser um indicativo exato do número de proteínas produzidas por um organismo e de sua complexidade.

Como mencionado, o número de genes e o tamanho do genoma não são diretamente proporcionais ao número de proteínas produzidas por um organismo.