执行计算的每个变量都包含启动子、终结子和一个“输出基因”，启动子和终结子能打开或中止基因转录，输出基因则编码一个绿色荧光蛋白（GFP）。系统的关键是利用重组酶切断并重排启动子和终结子DNA序列，让它们打开或关闭。重组酶好比输入命令，决定了输出基因能否被转录。比如在电子的“与”门中，给两个输入点通电会输出一个正值；而在基因“与”门中，只有当终结子序列在中间，并且启动子序列被两个输入重组酶中和时，输出基因才会被转录而表达出一个绿色荧光蛋白。

在以往研究中，人们也曾利用重组酶将数据写入DNA以便存储，而新研究将这种理念更推进了一步，使DNA本身成为计算机的一部分。卢说，如果经过修改的DNA可作为调控元素，像启动子序列或终结子序列那样，就能控制细胞里的某些事情。

另一位MIT合成生物学家克里斯托弗·沃伊特说，这种人造模块是一种“极其数字化且永久性的DNA信息存储方式。它的逻辑能存储多重经验，如细胞曾遇到两种环境会记住事件顺序。”而且这种改变是永久性的，“在细胞死亡后，这些信息还能从它的DNA中提取出来。”研究人员还发现，改变了的质粒能代代相传，至少能传90代。

卢还指出，这种方法在生物技术中也非常有用。这些基因开关形式简单易于访问，如生产某种药物，制造商可以培养一种细胞事先关闭其关键基因，当系统一切就绪后，输入某种信号化合物激活这些关键基因，并保持永久性打开，以生产药物。在达到某个临界值时，再用其他开关来中止生产。