运用基因工程技术构建具有高效降解能力的菌株是目前的研究热点，国内外学者均进行了大量研究，主要致力于应用基因工程技术，在微生物表面表达特异性金属结合蛋白或金属结合肽进而提高富集容量，或在微生物细胞膜处表达特异性金属转运系统的同时，在细胞内表达金属结合蛋白或金属结合肽，从而获得具有高富集容量和高选择性的高效菌株。构建出的菌株处理能力均显著提高，高选择性重组菌的构建使得废水中重金属的再资源化成为可能。由于人们对大肠杆菌的认识较深入，且其具有致病性弱，对生长环境要求不高，易于检查和培养的优点，适于作污水处理菌。
由于人们对大肠杆菌的认识较深入，且其具有致病性弱，对生长环境要求不高，易于检查和培养的优点，适于作污水处理菌。目前研究中多以大肠杆菌为受体菌，运用基因重组技术构建出多种高效菌株。Deng等构建的基因重组菌E.coliJMl0，在含镍废水的处理试验中，对Ni2+富集能力比原始菌株增加了6倍多。Zhao等的研究表明，基因工程菌E.coliJMl09较宿主菌具有更强的H92+耐受性和更高的H92+富集量，去除率达96%以上。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
Sousa等构建了表达酵母金属硫蛋白(CUPl)、哺乳动物金属硫蛋白(HMT21A)和外膜蛋LamB的融合蛋白的基因工程菌E.coli，该菌种的Cd2+富集能力比原始宿主菌提高15倍-20倍。
邓旭等研究了转MT-like基因衣藻对不同重金属离子的抗性和对Cd2+富集行为，结果表明，转基因衣藻对Pb2+、Zn2+和Cd2+三种重金属离子的抗性得到明显增强，其中以对Zn2+的抗性增强最为显著。转基因藻对Cd2+的富集能力经MT-like蛋白表达后较野生藻细胞有较大增加，最大达到144.48umol/g，为野生藻的8.3倍。曾文炉等以转mMT—I聚球藻7002为对象，研究了其在含Cd2+、Pb2+和H92+的培养基中的生长特性及其对重金属的净化性能，结果表明，无论从生长速率还是对重金属的耐受特性来看，转mMT-I聚球藻7002均明显优于野生藻。