Plasmidi on pyöreä DNA -kappale, jota löytyy monista bakteereista. Plasmidien merkittävin piirre on, että ne replikoituvat riippumatta isännän pää -DNA: sta. Usein plasmidia käytetään yhdistelmäkloonaustekniikassa uusien eristettyjen geenien kloonaamiseksi. On myös hyvin yleistä käyttää rekombinanttiplasmidia ilmaistakseen suuria määriä tunnettua geeniä RNA: n tai proteiinin saamiseksi siitä. Tällainen yhdistelmägeeniekspressio on ollut välttämätöntä bioteknologiateollisuudelle.
Rekombinanttiplasmidit kehitettiin ensin bakteerimaailman, Escherichia colin, laboratoriorotalla. Monet muut bakteerityypit voivat sisältää tällaisia plasmideja. Nämä itse replikoituvan DNA: n bitit voivat siirtyä luonnollisesti erityyppisten bakteerien välillä. Tästä huolimatta yhdistelmäplasmidien tuominen toisiin bakteereihin oli joskus vaikeaa.
Ensisijainen menettely DNA: n tuomiseksi muihin soluihin tunnetaan transformaationa, jossa bakteereja käsitellään kemikaaleilla, jotka tekevät niistä todennäköisemmin vieras DNA: n. Toinen tekniikka sisältää bakteerien järkyttämisen sähkövirralla. Tätä kutsutaan elektroporaatioksi.
Syyt rekombinanttiplasmidin luomiseen vaihtelevat. Usein, kun DNA eristetään ensin tietystä kudoksesta tai organismista, se muutetaan plasmideiksi kirjaston luomiseksi. Sitten DNA voidaan erottaa yksittäisistä pesäkkeistä. Seuraavaksi ne voidaan seuloa DNA -sekvensoinnilla sen määrittämiseksi, minkä tyyppisiä geenejä on läsnä, jos sekvenssit ovat läsnä tietokannassa. Joskus geenit, joilla on tuntemattomia toimintoja, kloonataan.
Muissa tapauksissa geenituote on hyvin tunnettu, mutta tutkijat haluavat ilmaista suuria määriä sitä jatkotutkimuksia varten. Geeni voidaan kloonata yhdistelmä-plasmideiksi, jotka ovat yliekspressiovektoreita. Ne on suunniteltu erityisesti tuottamaan suuria määriä RNA: ta tai proteiinia. Tämä on ollut erityisen arvokasta yhdistelmä -ihmisproteiineille, joita aiemmin oli usein saatavana vain ruumiista, mikä on erittäin vaikeaa tutkia tietyn geenin toimintaa.
Plasmidin rakentamiseen, jota voidaan käyttää molekyylikloonauksessa, liittyy useita tekijöitä. Plasmidissa on oltava valittavissa oleva merkki. Tämä mahdollistaa geenin sisältävän solun valitsemisen. Normaalisti solupopulaatio, josta puuttuu geeni ja markkeri, ylittää suuresti sen kantajien määrän. Yleensä yhdistelmäplasmidilla on resistenssi antibiootille tai se voi kasvaa tietyn aminohapon puuttuessa.
Tällainen plasmidi tarvitsee replikaation aloituskohdan, jotta se voi alkaa syntetisoida yhdistelmä -DNA: taan. Lisäksi rekombinanttiplasmidi vaatii joukon erityisiä sekvenssejä, jotta restriktioentsyymi voi katkaista DNA: n, jotta geeni voidaan liittää kloonausvektoriin. On olemassa suuri määrä restriktioentsyymejä, jotka ovat erittäin erikoistuneita spesifisille DNA -sekvensseille, joiden on oltava läsnä geenin alkamis- ja päättymispaikassa.
Perinteisiä bakteerikantoja on käytetty DNA -kloonaukseen vuosikymmenien ajan. Lisäksi on olemassa uusia sarjoja, jotka käyttävät erityisesti rakennettuja bakteerikantoja helpottaakseen geenituotteen yliekspressiota. Ne yhdistävät geenin kloonaustekniikan menetelmään, joka mahdollistaa geenistä ilmenneen proteiinin helpon puhdistamisen sen jälkeen, kun se on kloonattu yhdistelmäplasmidiin.