Procédures par lequel non-aléatoire changements de site unique sont introduites dans des gènes structuraux (mutagénèse spécifique) afin de produire des gènes mutants qui peuvent être couplés aux promoteurs qui dirigent la synthèse d'une protéine spécialement modifiée, qui est ensuite analysée pour les propriétés structurales et fonctionnelles et ensuite comparée avec les propriétés prédites et recherchées. La conception de la protéine peut être assistée par l'informatique graphique et autre avancée moléculaire techniques de modélisation.