Biểu hiện gen nghĩa là chức năng của gen được hoạt hóa. Theo GS Martin Spalding, thuộc Khoa Di truyền, Phát triển và Sinh học tế bào, chìa khóa của sự tăng sinh khối này là việc kết hợp 2 gen làm tăng chuyển hóa cácbon quang hợp thành chất hữu cơ ở các loài hoang dại lên 50% trong điều kiện giàu CO2. Điều này mở ra khả năng phát triển nhiên liệu sinh học tốt hơn và hiệu quả hơn. Nó đã giúp chúng ta có thể tiến tới gần hơn với nhiên liệu sinh học trong nước, giá cả phải chăng.
Trong tự nhiên, tảo bị giới hạn sinh trưởng do không có đủ CO2 từ không khí. Trong môi trường có nồng độ CO2 tương đối thấp như khí quyển của trái đất, 2 gen trong tảo là LCIA và LCIB được biểu hiện, giúp thu giữ và sau đó chuyển nhiều CO2 từ không khí hơn vào tế bào nhằm giữ cho tảo sống sót và phát triển.
Tuy nhiên, khi tảo ở trong môi trường có nồng độ CO2 cao như trong đất gần rễ cây, nơi thải ra CO2 thì 2 gen trên đóng lại vì tảo đã có đủ CO2 để phát triển.
Nhóm nghiên cứu của Spalding đã chỉ ra rằng tảo có thể được tạo ra với sinh khối lớn, ngay cả trong điều kiện bình thường như ở bờ biển. Trong thí nghiệm với tảo Chlamaydomonas reinhardtii, Spalding đã biểu hiện gen LCIA và LCIB riêng rẽ. Mỗi biểu hiện làm tăng 10-15% sinh khối.
Khi hai gen cùng được biểu hiện, sinh khối tăng bất ngờ tới 50-80%. Bằng cách nào đó, 2 gen này đang cùng nhau làm tăng lượng CO¬2 đã được tảo chuyển hóa qua quá trình quang hợp thành sinh khối trong điều kiện đủ CO2. Lượng sinh khối vượt mức này chuyển hóa một cách tự nhiên thành tinh bột thông qua quá trình quang hợp và tăng tinh bột sinh khối tới 80%.
Bằng cách sử dụng một số gen đã biến đổi hiện có, Spalding có thể khiến tảo sản xuất dầu thay vì tinh bột. Quá trình này đòi hỏi nhiều năng lượng hơn quá trình sản xuất tinh bột và dẫn tới kết quả là tăng 50% dầu sinh khối.