Le clonage de gènes permet de produire des copies d'un gène spécifique. Il ne s'agit pas du clonage d'un organisme. C'est une technique de biologie moléculaire utilisée pour isoler un gène, l'insérer dans un vecteur et le propager dans une cellule hôte. On obtient ainsi de nombreuses copies identiques du gène, qui peuvent être étudiées, séquencées ou utilisées pour produire une protéine.

Le processus comporte plusieurs étapes. Le gène est amplifié par PCR ou extrait d'une molécule d'ADN plus longue à l'aide d'enzymes de restriction. Il est ensuite inséré dans un vecteur, généralement un plasmide, grâce à la ligase. Le vecteur est introduit dans une cellule hôte, souvent Escherichia coli, par transformation. La cellule hôte se multiplie et le plasmide se réplique avec elle. Les cellules contenant le plasmide sont sélectionnées, généralement grâce à un marqueur de résistance aux antibiotiques. Le gène est alors isolé des cellules hôtes.

Le clonage de gènes est utilisé pour produire de l'insuline, de l'hormone de croissance et d'autres protéines thérapeutiques. Il permet d'étudier la fonction des gènes en les exprimant dans un organisme modèle. Il est également utilisé pour créer des plantes et des animaux génétiquement modifiés. C'est une technique fondamentale de la biotechnologie.

Cette technique n'est pas sans difficultés. Certains gènes sont difficiles à cloner car ils sont toxiques pour l'hôte ou instables. D'autres nécessitent des vecteurs ou des souches hôtes spécifiques. Mais pour la plupart des gènes, le clonage est une opération courante. C'est la première étape de nombreuses expériences.