Con una excepción interesante (que analizaré a continuación), las células eucariotas no son capaces de mantener los plásmidos procariotas durante más de unas pocas divisiones celulares. Por lo tanto, la mejor estrategia para la expresión a largo plazo de genes derivados de secuencias de plásmidos es insertarlos de alguna manera en el genoma de la especie huésped. Algunas especies (principalmente eucariotas unicelulares, como la levadura de panadería) están más que felices de insertar ADN extraño en sus genomas a través de un proceso llamado recombinación homóloga, siempre que la secuencia a insertar esté flanqueada por la secuencia del genoma del huésped. En estas especies, todo lo que tiene que hacer es obtener un plásmido linealizado en una célula que tenga su gen rodeado por las secuencias derivadas de la ubicación genómica precisa donde desea que tenga lugar la inserción, y la recombinación homóloga endógena se ocupará del resto.
En la mayoría de las especies, sin embargo, no es tan simple. La inserción génica se puede lograr en ratones utilizando una recombinasa específica de sitio (como Cre o Flippase) que solo es capaz de realizar inserciones en secuencias definidas. En este caso, debe agregar un plásmido con su gen de interés flanqueado por la secuencia apropiada y otro plásmido que codifica la recombinasa a las células que desea modificar. El genoma a modificar también debe tener presente la secuencia de recombinación específica.
Las tecnologías más nuevas (como las nucleasas con dedos de zinc, TALEN y el sistema Cas9) permiten la modificación del genoma en casi cualquier sitio en los genomas de cualquier especie en la que se puedan introducir los plásmidos apropiados. Los tres enfoques utilizan proteínas diseñadas para inducir roturas de doble cadena en el ADN en una ubicación en el genoma que ha elegido. Si rodea su gen de elección por secuencias que coinciden con su ruptura inducida de doble cadena, la célula a veces usará su gen para reparar la ruptura e insertar su transgén. Estas son INCREÍBLEMENTE poderosas técnicas, ya que permiten modificaciones casi totalmente personalizadas.
La especie rara es la lombriz intestinal C. elegans , que ensamblará moléculas plasmídicas en la línea germinal en moléculas heredables tipo cromosoma.
Hay algunas técnicas para obtener plásmidos en las células apropiadas para modificaciones como estas. La más dolorosa (pero a veces la única opción) es la microinyección de ADN plasmídico en los núcleos de las células que le interesan. Algunas especies son susceptibles de transformación biolística, donde se recubren las nanopartículas con el ADN que le interesa y se usa gas comprimido para dispararlas a las celdas que desea modificar. Aún menos especies tomarán ADN por electroporación o transformación química.
