Mikroorganizmalardan protein üretimi ve saflaştırılması, biyoteknolojik süreçlerin iki temel aşamasıdır. Üretim süreci şu adımları içerir: 1. Upstream processing: Hedef mikroorganizma için besin kaynağı olarak kullanılabilecek ham maddenin hazırlanması. 2. Fermentasyon ve transformasyon: Büyük bir reaktörde (100 litreden büyük) mikroorganizmanın çoğalması ve istenen ürünün (örneğin, antibiyotik, amino asit, enzim) oluşması. 3. Downstream processing: Ürünün hücre kütlesinden veya besi ortamından ayrılarak saflaştırılması. Saflaştırma süreci ise şu şekilde özetlenebilir: 1. Protein özütünün hazırlanması: Proteinin kararlı hale getirilmesi ve ekstraktın elde edilmesi. 2. Bileşenlerin ayrılması: Proteinin çöktürülmesi, filtrasyon, santrifüjleme, membran filtrasyonu gibi yöntemlerle karışımdaki diğer bileşenlerden ayrılması. 3. Kromatografik yöntemler: İyon değişim kromatografisi, afinite kromatografisi gibi yöntemlerle proteinin saf hale getirilmesi.