Inom många olika bakterier kan små cirkulära bitar av DNA hittas i cytoplasman. Dessa DNA-cirklar är kända som plasmider, och de är separata från det kromosomala DNA:t, eller det DNA som bär generna för bakteriecellerna. Flera kopior av plasmiderna är ofta närvarande vid vilken tidpunkt som helst i bakteriecellen. Plasmider spelar en mycket viktig roll i genteknik, särskilt vid genkloning.
När gener klonas sker processen vanligtvis inom bakterier. För att få in genen som ska klonas in i bakterierna krävs en vektor. En plasmid är vad som används som vektor, eftersom den lätt kan passera från en cell till en annan.
Det finns ett antal steg involverade i genkloning innan en plasmid infogas i en värdcell. Först måste genen som ska kopieras isoleras, liksom de plasmider som ska användas som vektorer. När detta är gjort måste genen infogas i plasmid-DNA. Plasmiden sätts sedan in i den bakteriella värdcellen för replikering.
För att isolera plasmider från bakterieceller måste cellerna initialt behandlas med enzymer för att bryta ner bakteriens cellväggar. Det större kromosomala DNA:t separeras från de mindre plasmiderna med hjälp av en centrifug. Det isolerade plasmid-DNA:t är nu redo att få genen insatt i sig.
Plasmider är uppbyggda av en dubbelsträngad cirkel av DNA. För att infoga den önskade genen skärs plasmid-DNA:t med restriktionsenzymer. Dessa enzymer skär bara DNA vid mycket specifika nukleotidsekvenser. När plasmid-DNA har klippts läggs länksekvenser till de lösa ändarna som korrelerar med ändarna av genen som ska infogas. Detta säkerställer att genen passar exakt in i plasmiden.
När genen väl har satts in i plasmiden är den nu redo att infogas i en levande bakterie. Bakterier replikerar sina plasmider så att en enda cell kan innehålla många kopior. Det kan finnas upp till 200 kopior av en enda plasmid inom en bakterie. Om plasmiden introduceras i många bakterieceller, kan många kopior av genen produceras relativt snabbt, särskilt eftersom bakterieceller replikerar ungefär var 20:e minut.
Detta är den process som används för att skapa humant insulin. Genen som kodar för insulin isolerades och sattes in i en plasmid. Alla plasmider som innehöll insulingenen infördes sedan i en bakterie, där de replikerades. Bakterierna fortsatte sedan att replikera sig själva, så att många miljoner celler som innehåller insulingenen kan skapas på mycket kort tid. Denna klonade gen tillhandahåller nu en pålitlig källa för humant insulin.