Monista eri bakteereista löytyy pieniä pyöreitä DNA -palasia sytoplasmasta. Nämä DNA -ympyrät tunnetaan plasmideina, ja ne ovat erillään kromosomaalisesta DNA: sta tai DNA: sta, joka kantaa bakteerisolujen geenejä. Useita plasmidien kopioita on usein läsnä kerrallaan bakteerisolussa. Plasmideilla on erittäin tärkeä rooli geenitekniikassa, erityisesti geenikloonauksessa.
Kun geenejä kloonataan, prosessi tapahtuu yleensä bakteereissa. Vektori on välttämätön, jotta kloonattava geeni saadaan bakteereihin. Plasmidia käytetään vektorina, koska se voi kulkea helposti solusta toiseen.
Geenikloonaukseen liittyy useita vaiheita ennen plasmidin lisäämistä isäntäsoluun. Ensinnäkin kopioitava geeni on eristettävä, samoin kuin plasmidit, joita on tarkoitus käyttää vektoreina. Kun tämä on tehty, geeni on insertoitava plasmidi -DNA: han. Plasmidi insertoidaan sitten bakteeri -isäntäsoluun replikaatiota varten.
Plasmidien eristämiseksi bakteerisoluista solut on ensin käsiteltävä entsyymeillä bakteerien soluseinien hajottamiseksi. Suurempi kromosomaalinen DNA erotetaan pienemmistä plasmideista sentrifugilla. Eristetty plasmidi -DNA on nyt valmis sisällyttämään geenin siihen.
Plasmidit koostuvat kaksijuosteisesta DNA-ympyrästä. Halutun geenin insertoimiseksi plasmidi -DNA leikataan restriktioentsyymeillä. Nämä entsyymit leikkaavat DNA: ta vain hyvin spesifisissä nukleotidisekvensseissä. Kun plasmidi -DNA on leikattu, linkkerisekvenssit lisätään löysiin päihin, jotka korreloivat lisättävän geenin päihin. Tämä varmistaa, että geeni sopii tarkasti plasmidiin.
Kun geeni on insertoitu plasmidiin, se on nyt valmis insertoitavaksi elävään bakteeriin. Bakteerit toistavat plasmidejaan siten, että yksi solu voi sisältää monia kopioita. Yhdessä bakteerissa voi olla enintään 200 kopiota yhdestä plasmidista. Jos plasmidi viedään moniin bakteerisoluihin, monet geenikopiot voidaan tuottaa suhteellisen nopeasti, varsinkin kun bakteerisolut replikoituvat noin 20 minuutin välein.
Tätä prosessia käytetään ihmisen insuliinin tuottamiseen. Insuliinia koodaava geeni eristettiin ja insertoitiin plasmidiin. Kaikki insuliinigeeniä sisältävät plasmidit vietiin sitten bakteeriin, jossa ne replikoitiin. Sitten bakteerit jatkoivat replikoimistaan, niin että miljoonia insuliinigeeniä sisältäviä soluja voidaan luoda hyvin lyhyessä ajassa. Tämä kloonattu geeni tarjoaa nyt luotettavan lähteen ihmisinsuliinille.