影響外源DNA轉錄的主要因素是啟動子的強弱。啟動子是DNA序列中與宿主細胞的RNA聚合酶專一結合並起始轉錄合成mRNA的部位。大多數外源的特別是真核細胞的啟動子不能被大腸杆菌RNA聚合酶識別，因此必須將外源基因置於大腸杆菌啟動子控製下。Lac、LacUV5、Tac等都是常用的強啟動子。但是太強的啟動子在啟動外源基因表達時可能嚴重損害重組菌的正常生長代謝，因而需要選擇合適的啟動子。轉錄終止信號也會影響轉錄，人工合成的基因一定要裝配合適的終止子，以減少能量消耗及保持轉錄的準確性。
翻譯水平影響外源基因表達的重要因素是翻譯起始區。翻譯是在核糖體上進行的，因此mRNA上必須有核糖體的結合部位（稱SD序列）。由於密碼子的簡並性，同一種氨基酸可以有不同的密碼子翻譯得到，每種宿主細胞都有其偏愛的密碼子，對於人工合成基因來說，應該對密碼子進行優化，采用宿主菌偏愛密碼子代替稀有密碼子，同時保持嘌呤和嘧啶堿基配對反應的能量平衡。翻譯後的加工修飾也將影響表達水平，包括切除新生肽鍵N端甲酰蛋氨酸、形成二硫鍵、糖基化和肽鍵本身的後加工等。
在基因工程誕生後研究開發第一代重組DNA產品時，發現在大腸杆菌細胞內表達的胰島素的產量很低。經過深入研究，發現這些表達的蛋白質大部分都被細胞內蛋白酶降解了。但當目標產物與β-半乳糖苷酶融合表達時，不會被蛋白酶降解，使融合蛋白產物能在細胞內高水平積累，從而產生了目的基因高效融合表達的新方法。融合表達的蛋白質沒有生物活性，但在質粒設計時已經預先考慮了酶切或化學方法的切割位點，可以很容易地將融合的一段肽鏈切除後恢複目標蛋白的活性。該方法的表達產量高，已得到了廣泛應用。
通過采用目標蛋白與帶純化標簽的細菌蛋白融合的新策略，所得到的融合蛋白不僅能夠抵抗蛋白酶的進攻，而且可以利用帶純化標簽的蛋白與相應的抗體之間的親和反應，實現目標蛋白的高效親和分離。
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