ბიოტექნოლოგიაში ფართოდ გამოიყენება ბაქტერიული უჯრედები. მიკროორგანიზმებისათვის დეტალურადაა შემუშავებული გენეტიკური ინჟინერიის მეთოდები, რის გამოც შესაძლებელი გახდა მათი სასარგებლო თვისებების უფრო ეფექტური გამოყენება. გენეტიკური ინჟინერიის მეთოდებით ხდება ისეთი მიკრობული უჯრედების კონსტრუირება, რომლებსაც შეუძლიათ მედიცინისათვის მნიშვნელოვანი მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ნივთიერებების სინთეზი. ბიოტექნოლოგიის პირველ სამოდელო ობიექტს წარმოადგენს ბაქტერია Escherichia coli, რომელშიც დეტალურადაა შესწავლილი რეპლიკაციის, ტრანსკრიპციის, ტრანსლაციისა და გენის აქტივობის რეგულაციის მექანიზმები. სამეცნიერო კვლევებისთვის ყველაზე ხშირად გამოიყენება Escherichia coli K-12 შტამი, რადგან მისი გენომი კარგადაა შესწავლილი, მასზე მანიპულაციების ჩატარება მარტივია და ყველა გაიდლაინის მიხედვით Escherichia coli K-12 ითვლება ერთ-ერთ უსაფრთხო ბაქტერიად ლაბორატორიული კვლევებისთვის, განსაკუთრებით, რეკომბინანტულ დნმ-თან მუშაობის დროს. ფარმაცევტულ ბაზარზე ფართოდ არის წარმოდგენილი ნაწლავის ჩხირის შტამების გამოყენებით მიღებული სამედიცინო პრეპარატები.