A foszmid vektorok, amelyek mesterségesen plazmid hibridből állnak . Ezek hasonlóak a kozmidok , de alapulnak F-plazmid helyett a COS -szekvencia a fág lambda . A klónozó vektor korlátozott, mivel egy gazdaszervezet (általában E. coli ) csak egy foszmidmolekulát tartalmazhat. A fosmidok legfeljebb 40 kb méretű DNS- inszerteket tartalmazhatnak ; gyakran az inzert forrása véletlenszerű genomi DNS . Foszmid könyvtárat készítünk úgy, hogy genomikus DNS-t extrahálunk a célszervezetből és klónozzuk a foszmid vektorba. A ligációs keveréket ezután fágrészecskékbe csomagoljuk, és a DNS-t a baktérium gazdaszervezetbe transzfektáljuk. A bakteriális klónok (amelyek az eredeti gazdaszervezet reprodukciójából származnak) szaporítják a foszmid könyvtárat. Az alacsony kópiaszám nagyobb stabilitást biztosít, mint a viszonylag nagyobb kópiaszámú vektorok, például a kozmidok. A fosmidok hasznosak lehetnek stabil könyvtárak felépítéséhez komplex genomokból . Magas szerkezeti stabilitással rendelkeznek, és kimutatták, hogy hatékonyan fenntartják az emberi DNS-t még 100 generációs baktériumnövekedés után is. Foszmid klónokat használtak az emberi genom nyilvános szekvenciájának pontosságának felmérésére.
A termékenységi plazmidot vagy F-plazmidot Esther Lederberg fedezte fel, és a baktériumok konjugációjának megkönnyítése érdekében információt kódol a nemi pilus bioszintéziséhez . Ez abból áll, hogy a szexuális pilus segítségével hidat képeznek két baktériumsejt között; ez a híd lehetővé teszi az F + sejtek számára (amelyek rendelkeznek az F plazmiddal), hogy a plazmid egyetlen szálú kópiáját átvigyék úgy, hogy a két sejt végül is a plazmid egy példányát tartalmazza. A befogadó sejtbe történő átvitel során a befogadó a megfelelő DNS-szálat szintetizálja. A donor sejt megőrzi a plazmid funkcionális másolatát. Később kiderült, hogy az F faktor az első epizóma (ugyanazok a tulajdonságok, mint a plazmidok, de emellett képesek integrálódni a körkörös kromoszómákkal), és független plazmidként létezhetnek, így a klónozás szempontjából nagyon stabil vektor. A konjugáció elősegíti a baktériumok klónbankjainak kialakulását, biztosítva, hogy minden sejt tartalmazza a kívánt foszmidot.
A fosmidok olyan DNS-vektorok, amelyek az F-plazmid eredeti replikációs és megoszlási mechanizmusait használják a DNS nagy fragmenseinek klónozásához. Így könnyen elkészíthető egy könyvtár, amely a genom 20-70-szeres redundáns lefedettségét biztosítja.
A teljes genomszekvenálás első lépése az, hogy a genomot kezelhető méretű egységekbe klónozzuk, 50-200 kilobázis hosszúságban. Ideális egy foszmidkönyvtár használata, mivel stabilitása és sejtenként egy plazmid korlátozottsága van. A sejtekben lévő plazmidok számának korlátozásával csökken a rekombináció lehetősége, ezáltal megőrizve a genom inzertjét.
A fosmidok több funkcionális elemet tartalmaznak:
A DNS foszmid vektorokba történő bevágásának és inszertálásának módszerei az idők során tökéletesedtek. Ma már sok olyan vállalat létezik, amely bármilyen DNS-mintából nagyon rövid idő alatt, viszonylag olcsón hozhat létre foszmid könyvtárat. Ez kulcsfontosságúnak bizonyult abban, hogy a kutatók számos genomot szekvenálhassanak tanulmányozás céljából. Különböző módszerekkel több mint 6551 organizmus genomot szekvenáltak teljes mértékben, és 58 695 szekvenálás alatt áll.
Néha nehéz pontosan megkülönböztetni az egyes kromoszómák alapján hosszuk, kararányú ( centromer pozíció ), és a C-sáv mintázat. Fosmids lehet használni, mint megbízható citológiai markerek azonosítására az egyes kromoszómák., És kariotípusok metafázisos kromoszómák alapuló fluoreszcencia az in situ hibridizáció segítségével ellenőrizhető, hogy e foszmidok helyzete sikeresen felépült-e.
A foszmid rendszer kiválóan alkalmas kromoszómaspecifikus mini-BAC könyvtárak gyors létrehozására áramlás szerint rendezett kromoszóma DNS-ből. A foszmidok fő előnye más kozmid rendszerekkel szemben az, hogy képesek stabilan szaporítani az emberi DNS-fragmenseket. Nagyon ismétlődő természetű, az emberi DNS jól ismert a rendkívül sok instabilitása miatt a többszörös kopású vektorrendszerekben. Megállapították, hogy a stabilitás drámai módon növekszik, amikor az emberi DNS-inszertek egyetlen példányban vannak jelen rekombinánsan hiányos E. coli sejtekben . Ezért a foszmidok megbízható szubsztrátumokként szolgálnak a nagyméretű genomi DNS szekvenáláshoz.