MGE的核心思想是通过代谢工程改造影响（损害）细胞的代谢，从而造成进化压力。MGE具体有三个阶段：(1)通过对宿主菌代谢工程改造造成进化压力，表现为菌体生长受阻；(2)以菌株的生长直接作为菌株进化的筛选指标，通过菌株培养传代获得生长能力提升的突变体；(3)通过比较全基因组测序（comparative whole genome sequencing ，WGS）确定获得的进化菌株中的突变位点，再进行验证和重构。
作为概念验证，研究人员设计了基于MGE策略的谷氨酸棒杆菌高产缬氨酸菌株构建方案。为了高产缬氨酸，需提高前体丙酮酸供应，但对两个丙酮酸重要消耗途径PEP羧化酶和丙酮酸羧化酶敲除后，会使得菌株在葡萄糖培养基中生长受阻。研究人员将PEP和丙酮酸羧化酶缺失的谷氨酸棒杆菌在葡萄糖培养基中进行进化，获得能够达到野生型菌株80%生长速率的突变株。通过对3株获得的突变株进行WGS发现异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase，ICD）均发生突变。菌株重构发现突变均降低了ICD活力，并且激活了乙醛酸支路从而补充了生长所需的草酰乙酸。且胞内柠檬酸、异柠檬酸、顺乌头酸和缬氨酸量相比野生菌株均明显提高。为了进一步实现缬氨酸的高产，研究人员又过表达了丙酮酸到缬氨酸合成途径，最终获得的谷氨酸棒杆菌Δppc Δpyc ICDG407S (pJC4ilvBNCE) 菌株的缬氨酸发酵滴度可达 8.9 ± 0.4 g/L。
