Plazmid je krožni del DNK, ki ga najdemo v številnih bakterijah. Najpomembnejša značilnost plazmidov je, da se replicirajo neodvisno od glavne DNK gostitelja. Plazmid se pogosto uporablja v tehnologiji rekombinantnega kloniranja za kloniranje na novo izoliranih genov. Zelo pogosta je tudi uporaba rekombinantnega plazmida za izražanje velikih količin znanega gena za pridobitev RNA ali beljakovin iz njega. Takšna rekombinantna genska ekspresija je bila nepogrešljiva za biotehnološko industrijo.
Rekombinantni plazmidi so bili prvič razviti v laboratorijski podgani bakterijskega sveta, Escherichia coli. Mnoge druge vrste bakterij lahko hranijo takšne plazmide. Ti deli DNK, ki se samopodvajajo, se lahko naravno prenašajo med različnimi vrstami bakterij. Kljub temu je bilo včasih težko uvesti rekombinantne plazmide v druge vrste bakterij.
Primarni postopek za uvedbo DNK v druge celice je znan kot transformacija, pri kateri se bakterije zdravijo s kemikalijami, zaradi katerih je večja verjetnost, da bodo prevzele tuje DNK. Druga tehnika vključuje šokiranje bakterij z električnim tokom. To je znano kot elektroporacija.
Razlogi za ustvarjanje rekombinantnega plazmida so različni. Pogosto, ko je DNK prvič izolirana iz določenega tkiva ali organizma, se pretvori v plazmide, da ustvari knjižnico. Nato lahko DNK ekstrahiramo iz posameznih kolonij. Nato jih je mogoče pregledati s sekvenciranjem DNK, da ugotovimo, katere vrste genov so prisotne, če so zaporedja prisotna v bazi podatkov. Včasih se klonirajo geni z neznanimi funkcijami.
V drugih primerih je genski produkt dobro znan, vendar ga raziskovalci želijo izraziti velike količine za nadaljnje študije. Gen lahko kloniramo v rekombinantne plazmide, ki so vektorji prekomerne ekspresije. Zasnovani so posebej za proizvodnjo velikih količin RNA ali beljakovin. To je bilo še posebej dragoceno za rekombinantne človeške beljakovine, ki so bile prej pogosto na voljo le iz trupel, zaradi česar je bilo zelo težko preučevati delovanje določenega gena.
Pri izdelavi plazmida, ki se lahko uporablja pri molekularnem kloniranju, je vključenih več dejavnikov. Plazmid mora imeti izbirni marker. To omogoča izbiro celice z genom. Običajno populacija celic brez gena z markerjem močno presega število celic, ki ga nosijo. Na splošno ima rekombinantni plazmid odpornost na antibiotik ali pa lahko raste v odsotnosti določene aminokisline.
Takšen plazmid potrebuje izvor replikacije, da lahko začne sintetizirati svojo rekombinantno DNK. Poleg tega rekombinantni plazmid zahteva niz posebnih zaporedij, ki omogočajo restrikcijskemu encimu, da razcepi DNK, da omogoči vstavitev gena v vektor za kloniranje. Obstaja veliko število restrikcijskih encimov, ki so visoko specializirani za specifična zaporedja DNK, ki morajo biti prisotna tam, kjer se gen začne in konča.
Tradicionalni sevi bakterij se že desetletja uporabljajo za kloniranje DNK. Poleg tega obstajajo novi kompleti, ki uporabljajo posebej izdelane bakterijske seve za olajšanje prekomerne ekspresije genskega produkta. Združujejo tehnologijo za kloniranje gena z metodo, ki omogoča enostavno čiščenje proteina, izraženega iz gena, ko je bil kloniran v rekombinantni plazmid.