质粒是什么

DNA分子。

质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体（或拟核）以外的DNA分子，存在于细胞质中，具有自主复制能力，使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息，是闭合环状的双链DNA分子。

天然质粒的DNA长度从数千碱基对至数十万碱基对都有。质粒天然存在于这些生物里面，有时候一个细胞里面可以同时有一种乃至于数种的质粒同时存在。质粒的套数(copy number)在细胞里从单一到数千都有可能。

有时有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒)。有一些质粒携带的基因则可以赋予细胞额外的生理代谢能力，乃至于在一些细菌中提高它的致病力。一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。它是基因工程最常见的运载体。

如不踏入生命科学领域，我们对质粒的了解只有高中生物课上所提到的：质粒是处于细胞质内环状的DNA。20世纪40年代和50年代，科学家们致力于研究可以在细胞间转移的遗传因子，其中Joshua Lederberg 因在基因重组和细菌遗传物质方面的发现获得1958年诺贝尔生理学或医学奖。Joshua早在1952年曾为这些可在细胞间转移的遗传物质命名为plasmid，其由cytoplasm和拉丁文中的id (it的意思)组成，意为染色体外遗传因子的总称。plasmid曾一度被episome（游离基因）替代，直到后来人们发现细胞质内遗传物质无法整合到基因组内，plasmid的名字才被重拾回来。

尽管在1950年代质粒已经被发现，然而质粒进入实验室作为研究工具则等了20年，在这期间，科学家们主要使用的研究工具还是噬菌体。知道1972年的某一天，Stanley Cohen（1986诺贝尔生理学或医学奖获得者）和几个科学家在唠嗑的时候，聊到最近刚发现的限制性内切酶EcoRI，于是他们在餐巾纸上写下实验设计：将四环素抗性质粒pSC101和卡那霉素抗性质粒pSC102经由EcoRI处理后转入大肠杆菌，可能可筛选到双重抗性的大肠杆菌。而这个实验大获成功，成为历史上第一个质粒克隆实验。从此，质粒+限制性内切酶的组合大放异彩，现如今是再平常不过的工具了。