Un cosmid este un vector artificial constând dintr-o plasmidă hibridă care conține secvența cos a fagului lambda . Denumirea de „cosmid” este un cuvânt portmanteau format din cos și plasmidă . Cosmidele sunt frecvent utilizate ca vectori de clonare în ingineria genetică și utilizate pentru a construi biblioteci genomice. Au fost descrise inițial de Collins și Hohn în 1978.
Cosmidele pot conține 37 până la 52 (în medie 45) kb de ADN , limite bazate pe dimensiunea normală a ceea ce este conținut în capsida bacteriofagilor . Se pot replica ca plasmide dacă au o origine adecvată a replicării (ori): de exemplu ori SV40 în celule de mamifere, ori ColE1 pentru replicarea ADN bicatenar sau ori f1 pentru replicarea ADN monocatenar în procariote . De asemenea, ele conțin adesea o genă de selecție, cum ar fi rezistența la antibiotice, astfel încât celulele transformate pot fi identificate prin placarea pe un mediu solid care conține antibioticul. Celulele care nu au absorbit cosmidul vor fi astfel incapabile să se dezvolte. Bacteriile transfectate cu cosmide formează colonii, nu plăci. După selecție, se obține aproximativ 105-106 CFU per μg de ADN legat.
Spre deosebire de plasmide, ele pot fi, de asemenea, ambalate in vitro în capside fagice, etapă care necesită capete lipicioase , cunoscute și sub numele de situri cos , utilizate și în clonarea cu fagul lambda ca vector, cu toate acestea, în acest caz, aproape toate genele lambda au fost șterse, cu excepția pentru secvența cos . ADN-ul cosmid hibrid al capsidelor poate fi apoi transferat în celulele bacteriene prin transducție . Deoarece există o cerință de ambalare in vitro că este nevoie de cel puțin 38 kb de ADN între siturile cos , vectorul fără ADN inserat nu va fi ambalat. Instabilitatea plasmidelor crește dacă ADN-ul nou inserat conține multe repetări directe sau ADN palindromic (repetări inversate). Mărimea ADN-ului inserat în plasmide este, prin urmare, limitată, deoarece o dimensiune mare crește probabilitatea de recombinare . Capetele de coeziune corespunzătoare siturilor cos fac posibilă rezolvarea acestei probleme și creșterea capacității plasmidei. Instabilitatea plasmidelor poate fi contracarată în mare măsură prin utilizarea unei bacterii gazdă care prezintă mutații specifice care afectează recombinarea ADN-ului.
Secvențele cos au o lungime de aproximativ 200 de perechi de baze și sunt necesare pentru introducerea cosmidei în fag.
Primul pas este liniarizarea cosmidului circular. Pentru aceasta, un site numit cosN este recunoscut de o enzimă terminază , care taie catena dublă a ADN-ului cu douăsprezece baze decalate între cele două catene, astfel încât să formeze o moleculă liniară cu capete coezive lungi de douăsprezece perechi de baze. Site-ul cosB menține terminaza în timp ce își exercită activitatea. În general, replicarea circulară a ADN-ului duce la formarea de concatameri , adică un lanț unic care conține de mai multe ori materialul genetic al plasmidei repetat într-o buclă, care sunt apoi separați. Terminaza este menținută la locul cosQ al cosmidei următoare în timpul încorporării primei, făcând posibilă evitarea degradării acesteia de către DNaze celulare.