プラスミドは、細菌の染色体とは独立して複製する小さな環状DNA分子です。細菌はプラスミドを用いて、抗生物質耐性遺伝子を含む遺伝子を共有します。科学者はプラスミドをベクターとして利用し、遺伝子を宿主細胞に運び込みます。プラスミドは遺伝子工学において最も重要なツールの1つです。

典型的な実験室用プラスミドにはいくつかの特徴があります。複製起点により、宿主細胞内で複製することができます。選択マーカー（通常は抗生物質耐性遺伝子）により、プラスミドを取り込んだ細胞を識別できます。マルチクローニングサイトは、目的遺伝子を挿入する場所を提供します。プロモーターは、挿入された遺伝子の発現を制御します。一部のプラスミドには、タンパク質精製用のタグや可視化用のレポーターも含まれています。

プラスミドは、クローニング、タンパク質発現、遺伝子治療、CRISPRなどに利用されています。細菌、酵母、哺乳類細胞、植物など、様々な細胞で遺伝子を発現するように設計できます。複数の遺伝子を搭載することも可能で、発現のオンオフを切り替える誘導性プロモーターを組み込むこともできます。こうした汎用性の高さから、プラスミドはほぼすべての分子生物学研究室で利用されています。

プラスミドは自然界でも利用されている。細菌間で抗生物質耐性を拡散させる働きがあり、これは公衆衛生上の大きな懸念事項となっている。実験室では有用な働きをするプラスミドだが、臨床現場ではその仕組みが危険となる。