V številnih različnih bakterijah lahko v citoplazmi najdemo majhne krožne koščke DNK. Ti krogi DNK so znani kot plazmidi in so ločeni od kromosomske DNK ali DNK, ki nosi gene za bakterijske celice. Več kopij plazmidov je pogosto prisotnih naenkrat v bakterijski celici. Plazmidi imajo zelo pomembno vlogo v genskem inženiringu, zlasti pri kloniranju genov.
Ko so geni klonirani, proces običajno poteka znotraj bakterij. Da bi dobili gen, ki naj bi bil kloniran v bakterijo, je potreben vektor. Kot vektor se uporablja plazmid, saj lahko zlahka prehaja iz ene celice v drugo.
Pred vstavitvijo plazmida v gostiteljsko celico je pri kloniranju genov vključenih več korakov. Najprej je treba izolirati gen, ki ga je treba kopirati, kot tudi plazmide, ki naj bi bili uporabljeni kot vektorji. Ko je to storjeno, je treba gen vstaviti v plazmidno DNK. Plazmid se nato vstavi v bakterijsko gostiteljsko celico za replikacijo.
Za izolacijo plazmidov iz bakterijskih celic je treba celice najprej obdelati z encimi, da razgradijo celične stene bakterij. Večja kromosomska DNK se loči od manjših plazmidov s pomočjo centrifuge. Izolirana plazmidna DNK je zdaj pripravljena za vstavitev gena.
Plazmidi so sestavljeni iz dvoverižnega kroga DNK. Za vstavljanje želenega gena se plazmidna DNK razreže z restrikcijskimi encimi. Ti encimi režejo DNK samo na zelo specifičnih nukleotidnih sekvencah. Ko je plazmidna DNK razrezana, se na ohlapne konce dodajo povezovalne sekvence, ki so v korelaciji s konci gena, ki ga je treba vstaviti. To zagotavlja, da se gen natančno prilega plazmidu.
Ko je gen vstavljen v plazmid, je zdaj pripravljen za vstavitev v živo bakterijo. Bakterije replicirajo svoje plazmide, tako da lahko ena celica vsebuje veliko kopij. V eni bakteriji je lahko do 200 kopij posameznega plazmida. Če se plazmid vnese v številne bakterijske celice, se lahko veliko kopij gena proizvede razmeroma hitro, zlasti ker se bakterijske celice razmnožujejo približno vsakih 20 minut.
To je postopek, ki se uporablja za proizvodnjo humanega insulina. Gen, ki kodira insulin, je bil izoliran in vstavljen v plazmid. Vse plazmide, ki so vsebovali inzulinski gen, smo nato vnesli v bakterijo, kjer so bili replicirani. Bakterije so se nato še naprej razmnoževale, tako da je mogoče v zelo kratkem času ustvariti več milijonov celic, ki vsebujejo inzulinski gen. Ta klonirani gen je zdaj zanesljiv vir za humani inzulin.