Protein
struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik. struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut: alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral; beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").[5] struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Gen reporter
Biasanya akan dibentuk 2 tipe konstruksi gen, yaitu fusi gen dan fusi protein. Fusi gen adalah penyisipan gen reporter ke sekuens umum yang mengatur ekspresi gen reporter tersebut. Fusi protein berarti penyisipan gen penyandi pada suatu sekuens sehingga dapat dihasilkan protein "chimeric" yang berperan sebagai reporter. Kedua tipe konstruksi ini tetap berbasis penyandian gen reporter. Yang membedakan keduanya adalah tipe ekspresi gen yang diukur.
Contoh gen reporter adalah "gfp", "lac"Z, dan "cat". Mekanisme kerja dari gen lacZ adalah menghasilkan enzim β-galaktosidase, yang akan memecah laktosa dan X-gal. Koloni yang memecah X-gal akan berwarna biru, sehingga gen ini dapat digunakan untuk seleksi biru putih. Gen cat mengkodekan enzim Chloramphenicol Acetyl Transferase (CAT). Deteksi dapat dilakukan dengan memberikan substrat berupa chloramphenicol yang terikat fluorophore. Bila koloni tersebut dapat memecah substrat, akan timbul pendaran dari fluorophore yang terlepas.