A molekuláris biológia és genomika az ártalmatlan és a kórokozó mikroorganizmusok összehasonlító vizsgálatában, a patogének genetikai állományának feltérképezésében és a célzottan tervezett „intelligens vakcinák” kifejlesztésében is jelentős áttörést eredményezett. A jelenleg hozzáférhető módszertani háttér új lehetőségeket kínál az újonnan felbukkanó fertőző ágensek gyors azonosítására, genetikai jellemzésére, az immunrendszer által felismerhető B- és T-sejt-epitópok predikciójára, kiválasztására. A nagy áteresztő képességű eljárások (chip technológia) útján nyert adatok bioinformatikai feldolgozásával pl. azonosíthatók az adott patogén konzervált és egyedi membrán fehérjéi, az ártalmatlan és betegséget kiváltó rokon fajok összehasonlításával pedig mód nyílik a virulencia faktorok megtalálására. A kiválasztott patogén eredetű antigének immunogenitása állatkísérletekben vizsgálható, a T- és B-sejt-epitópok számítógépes programokkal meghatározhatók. Az így kiválasztott fehérjék és epitópok az adott betegségben szenvedő vagy tünetmentes (védett) betegek szérumában megjelenő ellenanyagokkal vagy T-lymphocytákkal validálhatók. A genomikai és proteomikai módszereken alapuló „reverz vakcinológia” új lehetőségeket nyitott a patogenitás csökkentésére, a legyengített kórokozók és az alegység vakcinák előállítására is.

A hagyományos vakcinációval szemben a DNS-vakcináció során a patogének azonosított génszakaszait expressziós vektorba építve oltják be a veszélyeztetett egyedekbe. A módszer előnye, hogy módszertanilag egyszerű, gyors, könnyen standardizálható, ami nagy mennyiségű stabil termék előállítását teszi lehetővé, emellett a nagy patogenitású kórokozók esetében is lehetőséget nyújt a megfelelő antigének vakcinációs célú előállítására. A kis immunogenitású DNS-vakcinák hatékonyságát azonban a bejuttatás módja és hatékonysága és a megfelelő adjuvánsok alkalmazása teszi alkalmassá a megfelelő immunológiai védelem kiváltására.