L'être humain modifie le patrimoine génétique des plantes et des animaux depuis des millénaires par la sélection variétale. Le génie génétique, quant à lui, agit directement sur ce sujet. Il modifie le matériel génétique d'un organisme grâce à des techniques de laboratoire, court-circuitant ainsi le processus lent de la reproduction. Un gène d'un organisme peut être inséré dans un autre, franchissant des barrières d'espèces qui ne se franchiraient jamais naturellement.

Les outils ont évolué. Les enzymes de restriction coupent l'ADN à des séquences spécifiques. La ligase relie les fragments. Les plasmides transportent des gènes dans les bactéries. CRISPR et d'autres outils d'édition génomique permettent des modifications précises à des endroits ciblés. Il peut en résulter une bactérie produisant de l'insuline humaine, un plant de maïs résistant aux insectes ou une souris servant de modèle pour une maladie humaine.

Le génie génétique est utilisé en médecine, en agriculture et en recherche. Il permet de produire des protéines thérapeutiques, des vaccins et des thérapies géniques. Il crée des cultures à rendement accru nécessitant moins de pesticides. Il génère des modèles animaux pour l'étude des maladies. Il est également utilisé en biotechnologie industrielle pour la production d'enzymes, de produits chimiques et de biocarburants.

Cette technologie suscite des inquiétudes. Les questions de sécurité portent sur les effets indésirables et les impacts écologiques. Les questions éthiques concernent la modification du génome humain et les limites des espèces. Les systèmes réglementaires varient selon les pays. Aux États-Unis, les organismes génétiquement modifiés sont réglementés dans le cadre du Cadre coordonné, qui répartit la surveillance entre la FDA, l'EPA et l'USDA. L'Europe adopte une approche plus prudente. Le débat est loin d'être clos.