Плазмиды - это внехромосомные генети­ческие элементы, выявляемые в бактериях раз­личных семейств. Они представляют собой двухцепочечные кольцевые молекулы ДНК раз­мером от 2 тпн до более чем 300 тпн. Плазмиды могут нести гены, которые обусловливают фенотипическое отличие содержащих их клеток от бесплазмидных клеток. Культура, несущая плазмиду, обозначается следующим образом: за наименованием бактериального штамма указы­вается в квадратных скобках название плазми­ды. Репликация плазмид в значительной степе­ни зависит от клетки-хозяина. Некоторые плаз­миды реплицирую тся таким образом, что в клет­ке они находятся в одной или нескольких копи­ях. Это так называемые плазмиды со строгим контролем репликации. Другие же плазмиды могут иметь в клетках 10-200 копий. Такие плазмиды находятся под ослабленным контро­лем репликации. Количество копий плазмид с ослабленным контролем репликации можно увеличить до нескольких тысяч на клетку, если блокировать синтез белка в клетке обработкой хлорамфениколом. В отсутствие белкового син­теза репликация плазмид с ослабленным конт­ролем продолжается, в то время как репликация ДНК бактериальной хромосомы и плазмид со строгим контролем прекращается. Плазмида pSClOl - первая векторная плаз­мида; она была выделена в 1973 г. в лаборато­рии С. Коэна. Плазмида имеет размер 9,1 тпн, находится под строгим контролем репликации, детерминирует устойчивость к тетрациклину (Тсг) и обладает единственным местом действия рестриктазы EcoKl, которое расположено в не­существенной для репликации области и не за­трагивает ген устойчивости к тетрациклину {tet). Кроме того, на ДНК pSClOl в гене let име­ется по одному участку узнавания рестриктаз HinКонструирование плазмиды рМВ.

Раз­мер плазмиды ColEl может быть значительно уменьшен, так как для ее репликации необхо­дим только фрагмент ДНК величиной около 1 тпн. В лаборатории X. Бойера были получены делеционные варианты ColEl, один из кото­рых - рМВ8 (2,6 тпн), описанный в 1976 г., стал основой для целой серии клонирующих векторов. Эта плазмида сохранила тип реплика­ции родительской плазмиды ColEl, обладает им­мунностью к колицину и имеет единственное место гидролиза рестриктазой ЕсоШ. На основе рМВ8 сконструировали in vitro новую плазмиду рМВ9, в которую был перене­сен ген устойчивости к тетрациклину из плаз­миды pSClOl. Плазмида рМВ9 получена в ре­зультате лигазной обработки смеси линейной ДНК плазмиды рМВ8, расщепленной рестрик­тазой ЕсоШ, и EcoRI - фрагментов ДНК pSClOl с последующим отбором трансформан­тов с фенотипом Tcr Colimm. Плазмида рМВ9 имеет размер 5,3 тпн и содержит в зна­чимой области по одному месту действия для четырех рестриктаз: ЕсоШ, Hindlll, ВатШ, Sail. Эта плазмида обеспечивает устойчивость клеток к тетрациклину и иммунитет к колици­ну. При встройке фрагментов ДНК по участкам действия рестриктаз Hindlll, ВатШ, Sail нару­шается ген устойчивости к тетрациклину, и гиб­ридные плазмиды обусловливают фенотип кле­ток TcsColimm. При встройке по EcoRI-еайту фенотипическую селекцию осуществлять не удается. В этом случае необходимо использо­вать такие подходы, как гибридизация нуклеи­новых кислот in situ. Таким образом, плазмида рМВ9 может быть использована для клонирования фрагментов,генерируемых при гидролизе ДНК уже четырь­мя различными рестриктазами. Недостатком рМВ9 является то, что при встройке по участ­кам Hindlll, ВатШ и Sail отбор гибридов дол­жен осуществляться по иммунитету к колицину Е1, а этот тест, как уже отмечалось, не очень надежен. Поэтому сотрудниками лаборатории X. Бойера с 1977 по 1980 г. был проведен цикл экспериментов, в результате которых на основе рМВ9 получены более совершенные векторные плазмиды серии pBR. Эти клонирующие векто­ры в последующем нашли широкое применение во многих лабораториях мира.