分子克隆/质粒

质粒被认为是染色体外DNA，能够在合适的宿主中自我复制。质粒可以在所有三种主要生物体中找到，古细菌、细菌和真核生物。质粒是一个独立于染色体DNA，并且可以独立复制的DNA分子。它们是双链的，并且在许多情况下是环状的。质粒通常天然存在于细菌中，但有时也存在于真核生物中（例如，酿酒酵母中的 2 微米环）。质粒大小从 1 到 1,000 多个千碱基对 (kbp) 不等。在某些情况下，单个细胞中相同质粒的数量范围可以从一个到甚至数千个不等。质粒可以被认为是移动组的一部分，因为它们通常与接合有关，接合是水平基因转移的一种机制。术语质粒最初是由美国分子生物学家Joshua Lederberg在 1952 年引入的。

与病毒类似，质粒不被认为是“生命”形式，正如目前定义的那样。与病毒不同的是，质粒是“裸露的”DNA，不编码将遗传物质封装起来以转移到新宿主所需的基因，尽管一些类别的质粒编码了接合所需的性菌毛。质粒的宿主间转移需要通过接合进行直接的机械转移，或者宿主基因表达的改变，允许通过转化有意摄取遗传元件。用质粒 DNA 进行微生物转化本质上既不是寄生也不是共生的，因为它们都暗示着存在一个与宿主生物体共生或有害状态下生活的独立物种。相反，质粒提供了一种在微生物种群中进行水平基因转移的机制，并且通常在给定的环境状态下提供选择性优势。质粒可以携带基因，在竞争性环境生态位中提供对天然存在的抗生素的抗性，或者替代地，在类似情况下产生的蛋白质可以作为毒素起作用。质粒还可以使细菌能够固定元素氮或降解难降解的有机化合物，这在营养缺乏的情况下具有优势。