Beim Genklonen werden Kopien eines bestimmten Gens hergestellt. Es ist nicht dasselbe wie das Klonen eines Organismus. Es handelt sich um eine molekularbiologische Technik, mit der ein Gen isoliert, in einen Vektor eingefügt und in einer Wirtszelle vermehrt wird. Das Ergebnis sind viele identische Kopien des Gens, die untersucht, sequenziert oder zur Herstellung eines Proteins verwendet werden können.

Das Verfahren umfasst mehrere Schritte. Das Gen wird mittels PCR amplifiziert oder mit Restriktionsenzymen aus einem größeren DNA-Molekül ausgeschnitten. Anschließend wird es mithilfe von Ligase in einen Vektor, üblicherweise ein Plasmid, eingefügt. Der Vektor wird durch Transformation in eine Wirtszelle, häufig E. coli, eingebracht. Die Wirtszelle vermehrt sich, und das Plasmid repliziert sich mit ihr. Zellen, die das Plasmid enthalten, werden selektiert, üblicherweise anhand eines Antibiotikaresistenzmarkers. Das Gen wird dann aus den Wirtszellen isoliert.

Die Genklonierung dient der Herstellung von Insulin, Wachstumshormon und anderen therapeutischen Proteinen. Sie wird eingesetzt, um die Genfunktion durch Expression des Gens in einem Modellorganismus zu untersuchen. Außerdem dient sie der Erzeugung gentechnisch veränderter Pflanzen und Tiere. Sie ist eine grundlegende Technik der Biotechnologie.

Die Technik ist nicht ohne Herausforderungen. Manche Gene lassen sich schwer klonen, weil sie für den Wirt toxisch oder instabil sind. Andere erfordern spezielle Vektoren oder Wirtsstämme. Für die meisten Gene ist das Klonen jedoch Routine. Es ist der erste Schritt in vielen Experimenten.