En el caso de las bacterias estos microorganismos por un lado son simples y su genómica y vías metábolicas (en algunas casos como en el E. Coli, conocidas muy bien) dan la posibilidad para la biotecnología, como por ejemplo con la inserción de ciertos genes para que se puedan sintetizar biocombustibles directamente (como etanol o biobutanol), ahorrando en procesos de extracción y de separación o purificación (downstream process).
Precisamente el E. Coli está siendo estudiado por LS9, una firma privada de California, liderada por Jay Keasling, por su habilidad por sintetizar ácidos grasos y por su flexibilidad para ser manipulado genéticamente. Así mismo, se busca que la bacteria pueda sintetizar enzimas que le ayuden a degradar la celulosa de biomasa obtenida de residuos vegetales, concretamente hemicelulosas, obteniendo por medio de ellas azúcares simples para ser fermentados y ser generadores de energía.
Esta aplicación se denomina biología sintética, y se ejecuta en este proyecto por ejemplo clonando genes de Clostridium stercorarium y de Bacteroides ovatus que ayudan en la degradación de celulosas en la digestión de los animales herbívoros e insertándolas en el genoma del E. Coli, que puede así degradar la celulosa y luego los azúcares simples obtenidos para transformarlos en combustibles.
Otras ventajas del E. Coli es que es un microorganismo de rápido crecimiento y de alta resistencia a condiciones adversas, lo cual lo perfilan más como ese sistema biológico de microrefinería indicado para obtener biocombustibles, así como otros productos.
Aún así el rendimiento debe ser mejorado de un 10 % actual a un 80-90 %, así como su escalamiento ha de hacerse viable para tanques de 100 000 lts. También ha de tenerse especial consideración en hacerle modificaciones para hacerle intolerable a vivir en condiciones naturales para no alterar el ecosistema.