Kromosom buatan bakteri (BAC) adalah salah satu kelas alat, yang disebut vektor, yang digunakan ahli mikrobiologi untuk memasukkan gen ke dalam bakteri — biasanya e coli. Memasukkan gen mengubah sifat bakteri dalam proses yang disebut transformasi. Seorang ilmuwan dapat mengubah galur bakteri menggunakan BAC, kemudian membandingkan bakteri yang diubah dengan galur yang tidak diubah untuk menemukan peran apa yang dimainkan gen yang dimasukkan dalam biologi sel. Sementara semua vektor digunakan oleh para ilmuwan dengan cara yang sama, BAC patut dicatat karena mampu membawa lebih banyak materi genetik daripada alat yang bersaing.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mengembangkan sejumlah jenis vektor yang berbeda untuk memodifikasi susunan genetik bakteri. Sebagian besar ini dibuat dengan memodifikasi fag – virus yang hanya menginfeksi sel bakteri – atau struktur yang disebut plasmid. Kromosom buatan bakteri adalah salah satu dari sejumlah vektor berbasis plasmid. Plasmid adalah cincin DNA mengambang bebas yang dikandung banyak bakteri selain DNA kromosomnya. Mereka tidak dianggap sebagai bentuk kehidupan yang terpisah, tetapi tetap berperilaku seperti organisme di dalam organisme: mereka dapat bereproduksi secara independen dari bakteri tempat mereka “hidup”.
Plasmid seperti kromosom buatan bakteri dimasukkan ke dalam bakteri menggunakan proses yang disebut elektroporasi. Elektroporasi melibatkan mengganggu membran sel dengan kejutan listrik, yang menciptakan bukaan sementara di mana molekul dapat dimasukkan. Cikal bakal BAC termasuk plasmid yang dimodifikasi dengan nama eksotis seperti kosmid dan fosmid. Upaya penelitian ini sering membuat frustrasi karena mereka hanya dapat membawa beberapa puluh ribu pasangan basa DNA, cukup untuk menyisipkan hanya gen yang sangat kecil.
Pada tahun 1992 kromosom buatan bakteri pertama diciptakan oleh Hiroaki Shizuya, seorang peneliti di California Institute of Technology, dengan memodifikasi plasmid yang disebut faktor-F. Plasmid faktor-F digunakan secara alami oleh bakteri untuk mentransfer DNA dari satu sel ke sel lain selama periode stres lingkungan, untuk meningkatkan variabilitas genetik dan kemungkinan bertahan hidup. Tidak seperti pendahulunya, BAC dapat membawa gen besar dengan ratusan ribu pasangan basa DNA, atau beberapa gen sekaligus.
Sejumlah perpustakaan BAC besar kini dikelola oleh universitas, industri swasta, dan kelompok pemerintah. Selain gen yang sedang diselidiki, banyak BAC berisi alat yang memungkinkan penelitian lebih mudah. Misalnya, beberapa BAC mengandung gen yang membuat bakteri menjadi biru atau membuatnya bersinar, untuk memudahkan identifikasi. Beberapa mengandung gen yang membuat inang resisten terhadap antibodi tertentu. Kultur dapat dimurnikan dengan membilasnya dengan antibodi yang bersangkutan, membunuh semua bakteri kecuali yang membawa BAC.
Karena bakteri berkembang biak dengan cepat, kromosom buatan bakteri juga dapat digunakan untuk mengkloning sejumlah besar urutan genetik tertentu untuk dipelajari. Ini memungkinkan studi yang lebih baik tentang genom organisme yang tumbuh lambat atau tidak terduga dalam kondisi laboratorium. Kemampuan untuk mengkloning telah mempercepat penelitian pengobatan penyakit dengan memungkinkan identifikasi yang lebih cepat dari obat antivirus dan antibakteri yang efektif. Ini juga memungkinkan produksi urutan yang lebih efektif yang digunakan dalam modifikasi genetik organisme lain, untuk penelitian dan industri.