پلاسمیدها:

پلاسمید ها مولکول های حلقویDNA هستند که وجودی مستقل در سلول باکتریایی دارند. تقریبا همیشه پلاسمید ها یک یا چند ژن حمل می کنند که اغلب مسئول صفات مفیدی هستند که باکتری میبان از خود نشان می دهد. برای نونه توانایی زنده ماندن در غلظتهای سمی آنتی بیوتیکهایی مانند کلرامفنیکل یا آمپی سیلین به طور معمول ناشی از موجود یک پلاسمید حمل کننده ژنهای مقاومت در باکتری می باشد. در آزمایشگاه برای اطمینان از وجود یک پلاسمید ویژه در باکتری اغلب از مقاومت به آنتی بیوتیک به عنوان یک شاخص انتخابگر استفاده می شود. برای نمونه پلاسمید RP4 ژن های مقاومت با آمپی سیلین , تتراسیکلین و کانامایسین را حمل می کند.فقط سلول E.coli دارای پلاسمید RP4 (یا پلاسمید هم خانواده) قادر به بقا و رشد روی محیط دارای این آنتی بیوتیک ها در مقادیر سمی یا بیش از آن هستند. اغلب پلاسمید ها دست کم دارای یک توالی DNA هستند که می تواند به عنوان مبدا همانند سازی عمل کند تا پلاسمید بتواند کاملا مستقل از کروموزوم اصلی باکتری درون سلول تکثیر شود.پلاسمید های کوچک آنزیم های همانند سازی DNA سلول میزبان را برای ایجاد نسخه هایی از خود بکار می گیرند, در حالی که تعدادی از پلاسمید های بزرگتر حامل ژنهایی هستند که آنزیم های خاصی را برای همانند سازی پلاسمید رمزدهی می کنند. انواع معدودی از پلاسمید ها می توانند با وارد کردن خود به کروموزوم باکتری همانند سازی کنند. این پلاسمید ها داخل شونده یا اپیزوم ها ممکن است در تقسیمات متوالی سلول به طور پایدار به این شکل باقی بمانند, اما همیشه در مراحلی به صورت عناصر مستقل می توانند حضور داشته باشند.

اندازه و تعداد نسخه:

اندازه و تعداد نسخه یک پلاسمید هنگام کلون سازی اهمیت ویژه ای دارد. اندازه کمتر از 10 کیلو باز برای یک حامل کلون سازی مناسب است.دامنه اندازه پلاسمید ها یک کیلوباز برای کوچکترین تا 250 کیلو باز برای بزرگترین پلاسمید ها است. بنابراین فقط تعداد کمی از آنها برای اهداف کلون سازی مفیدند. تعداد نسخه به تعداد مولکول های یک پلاسمید منفرد که به طور طبیعی در یک سلول باکتری یافت می شود اطلاق می گردد. عوامل تعیین کننده تعداد نسخه پلاسمید به خوبی شناخته نشده اند.بعضی پلاسمید ها به ویژه پلاسمید های بزرگ Stringent هستند و دارای تعداد نسخه اندک حتی یک یا دو عدد در یک سلول می باشند. سایر پلاسمید ها که Relaxed نامیده می شوند, تا 50 عدد یا بیشتر در یک سلول وجود دارند. به طور کلی گفته می شود یک حامل کلون سازی مفید باید نسخه های زیادی داشته باشد تا بتوان مقدار زیادی مولکول DNA نوترکیب به دست آورد.

اندازه پلاسمید های نمونه:

                                                                   اندازه
پلاسمید          تعداد نوکلئوتید ها (Kd)           وزن مولکولی(MDa )                  موجود
                                2/1                                        1/8                              E.coli
  pUC8

                                6/4                                        4/2                              E.coli  
  CdE1           
                                54                                           36                           سودوموناس
  RP4
                                95                                           63                             E.coli               
   F

                               117                                           78                                       سودوموناس پوتیدا                                                  TOL
                               213                                        142                                آگروباکتریوم تیوم فاشینس
pTiAch5

گروه بندی یلاسمید ها:

مفید ترین گروه بندی پلاسمید های طبیعی بر اساس ویژگی اصلی است که توسط ژنهای پلاسمید رمزدهی می شود.پنج نوع اصلی پلاسمید ها بر اساس این گروه بندی به صورت زیر است:

پلاسمید های باروری یاF تنها ژنهایی Tra را حمل می کنند و هیچ ویژگی دیگری علاوه بر انتقال پلاسمید ها همراه با کونژوگه شدن را ندارند یک مثال شناخته شده پلاسمید f در E.coli است.

پلاسمید های مقاومت یا R ژنهایی را حمل میکنند که باکتری میزبان را در مقابل یک یا تعداد بیشتری عامل ضذ باکتریایی مثل کلرامفنیکل, آمپی سیلین و جیوه مقاوم می کنن. پلاسمید R در میکروب شناسی بالینی اهمیت زیادی دارند زیرا گسترش آنها در میان جمعیت های طبیعی می تواند عواقب خطرناکی در درمان عفونت های باکتریایی داشته باشد. مانند RP4 که به طور معمول در سودوموناس یافت می شود, اما در بسیاری باکتری های دیگر نیز وجود دارد.

پلاسمید Col که کلیسینها یعنی پروتئین هایی که باکتریهای دیگر را می کشند, را رمز دهی می کنند Co1E1  در E.coli.

پلاسمید های تخریبگر توانایی متابولیزه کردن مولکول های غیر معمول مثل تولوئن و اسید سالیسیلیک را به باکتری میزبان می دهد مانند پلاسمید TOL در سودوموناس پوتیدا.

پلاسمید های بیماری زا قدرت بیماری زایی را به باکتری میزبان می دهند, مانند پلاسمید Ti در آگروباکتریوم تیوم فاشینس که بیماری گال را در گیاهان دو لپه ای ایجاد می کند.

پلاسمید ها در موجوداتی غیر از باکتری ها:

اگرچه پلاسمید ها به طور گسترده در باکتری ها یافت می شود اما در موجودات دیگر تا این حد متداول نیستند. شناخته شده ترین پلاسمید یوکاریوتی حلقه دو میکرومتری است که در تعدادی از سویه های ساکرومیسس سروزیه وجود دارند. کشف پلاسمید دو میکرومتری خوش شانسی بزرگی بود , چرا که امکان ساخت حامل هایی برای کلون سازی ژنها توسط این موجودات بسیار مهم صنعتی را به عنوان میزبان فراهم اورد. به هر حال جستجوی پلاسمید ها در دیگر یوکاریوت ها(مانند قارچهای رشته ای, گیاهان و حیوانات)نا امید کننده بوده است و به نظر می رسد موجودات عالیتر به سادگی پلاسمید ها را در سلول های خود پناه نمی دهند.