En plasmid är en liten cirkulär bit av DNA som finns i bakterier. Plasmider har blivit användbara verktyg inom bioteknik, så att forskare kan kombinera DNA från olika organismer till en kontinuerlig bit DNA. Plasmiderna replikerar sig själva vid celldelning och är stabila under långa perioder, vilket betyder att de är ett bra fordon för att lagra enskilda gener som böcker i ett bibliotek. Plasmider kan innehålla följande typer av gener: antibiotikaresistensgener, transgener och reportergener. Dessa typer av plasmidgen kan förekomma naturligt eller manipuleras av forskare.

Antibiotikaresistensgener

Plasmider är en orsak till att bakterier blir resistenta mot antibiotika. Plasmider innehåller antibiotikaresistensgener, som producerar proteiner som skyddar bakterierna från skadliga droger. Antibiotikaresistensgener kan fungera på flera sätt. En är att pumpa antibiotikumet ut ur bakterierna, så att antibiotikumet inte kan binda sitt målprotein i cellen. En annan är genom att försämra antibiotikumet i små bitar. Och en annan är att genom att kemiskt byta antibiotikum så att det inte längre interagerar med dess målprotein. Antibiotikaresistensgener kallas också selekterbara markörer i plasmider, eftersom de tillåter bakterier som har resistens att väljas för i ett provrör efter behandling med ett antibiotikum.

Transgener

I bioteknik plasmider används ofta för att isolera en gen från ett djur eller en växt och sedan placera den i bakterier, vilket gör det lättare att modifiera och studera den genen. Ett segment av DNA som är enzymatiskt skuren ut från en organism och placerad i en bakteriell plasmid kallas en transgen. Kombinationen av transgen och plasmiden kallas rekombinant DNA, eftersom det är DNA från två olika arter som smälter samman.

Reportergener

Bakterier kan ibland sparka ut en plasmid, så forskare vem använder plasmider för att göra rekombinant DNA vill ofta i plasmiden inkludera en gen som tillåter dem att visuellt identifiera vilken bakteriekoloni som har bakterier som innehåller den plasmiden. För att enkelt visualisera positiva kolonier - de som har rekombinant DNA - forskare innefattar reportergener i plasmiden. En vanlig reportergen är grönt fluorescerande protein (GFP), som lyser grönt under ultraviolett ljus. En annan vanlig reportergen är lacZ, som kodar för ett enzym som kallas beta-galaktosidas (beta-gal). Beta-gal bryter sockerlaktos från varandra. Det bryter också en färglös kemikalie som kallas X-gal i ett socker och en blå molekyl. Således kommer bakteriekolonier som har beta-gal-reportern att bli blå.

F-Factor

Bakterier har sätt att skicka genetisk information till varandra. En bakterie kan dela dess plasmider med en annan bakterie genom det som kallas konjugation. Konjugering är bildandet av ett tunnt rör - kallat sex pilus - som förbinder en bakterie med en annan. Den bakterie som sträcker kön pilus kopierar sedan en plasmid och skickar kopian genom röret in i den andra bakterien. Den plasmid som möjliggör konjugering kallas F-faktorn eller fertilitetsfaktorn. Rekombinant DNA kan införas i F-faktorn, som transporterar det främmande DNA mellan bakterier.