Плазмида — это небольшая кольцевая молекула ДНК, которая реплицируется независимо от бактериальной хромосомы. Бактерии используют плазмиды для обмена генами, в том числе генами устойчивости к антибиотикам. Ученые используют их в качестве векторов для переноса генов в клетки-хозяева. Плазмида — один из важнейших инструментов генной инженерии.

Типичная лабораторная плазмида обладает несколькими особенностями. Точка начала репликации позволяет ей реплицироваться в организме-хозяине. Селективный маркер, обычно ген устойчивости к антибиотикам, позволяет идентифицировать клетки, которые поглотили плазмиду. Множественный сайт клонирования обеспечивает место для вставки интересующего гена. Промотор управляет экспрессией вставленного гена. Некоторые плазмиды также содержат метки для очистки белков или репортерные белки для визуализации.

Плазмиды используются в клонировании, экспрессии белков, генной терапии и CRISPR. Их можно сконструировать таким образом, чтобы экспрессия гена происходила в бактериях, дрожжах, клетках млекопитающих или растениях. Они могут содержать несколько генов. Их можно модифицировать с помощью индуцируемых промоторов, которые включают или выключают экспрессию. Именно благодаря своей универсальности плазмиды встречаются практически в каждой лаборатории молекулярной биологии.

Плазмиды также используются в природе. Они распространяют устойчивость к антибиотикам среди бактерий, что является серьезной проблемой для общественного здравоохранения. Тот же механизм, который делает их полезными в лаборатории, делает их опасными в клинике.