In aggiunta al cromosoma principale, molti batteri ospitano cromosomi circolari più piccoli, definiti plasmidi. Normalmente i plasmidi contengono poche dozzine di geni; tuttavia, essi possiedono un’origine della duplicazione (ori, la sequenza in corrispondenza della quale ha inizio la duplicazione del DNA) e ciò consente di considerarli cromosomi (▶figura 8).

Di regola i plasmidi si duplicano in contemporanea con il cromosoma principale; possono però trasferirsi da una cellula all’altra durante la coniugazione, portando nuovi geni nel batterio ricevente. Dal momento che i plasmidi hanno un’esistenza indipendente dal cromosoma principale, non c’è bisogno che si ricombinino con esso perché i loro geni possano aggiungersi al genoma della cellula ricevente.

Esistono diversi tipi di plasmidi, classificabili in base al tipo di geni che contengono. Alcuni codificano enzimi catabolici, altri rendono possibile la coniugazione, altri ancora hanno l’effetto di difendere la cellula dall’azione degli antibiotici:

• I fattori di fertilità o plasmidi F rendono possibile la coniugazione. Questi plasmidi possiedono circa 25 geni, tra cui quelli che codificano per le proteine dei pili sessuali e del tubo di coniugazione. Una cellula contenente un plasmide F viene indicata come F⁺ e può trasferire una copia del plasmide F a una cellula F^–, trasformandola in F⁺. Talvolta il plasmide F si può integrare nel cromosoma principale; in tal caso, trasferendosi da una cellula all’altra attraverso il tubo di coniugazione, può portare con sé anche parte del cromosoma principale.
• I plasmidi metabolici possono conferire insolite capacità metaboliche alle cellule che li contengono. Per esempio, alcuni batteri possono crescere sugli idrocarburi, utilizzandoli come fonte di carbonio. I geni che codificano gli enzimi coinvolti nella demolizione degli idrocarburi sono portati dai plasmidi (▶figura 9).
• I fattori di resistenza, definiti anche plasmidi R, portano geni che codificano proteine capaci di demolire o alterare gli antibiotici. Ogni plasmide R porta uno o più geni che conferiscono la resistenza a particolari antibiotici, oltre ai geni che rendono possibile la coniugazione. Per quanto è dato sapere, i plasmidi R che conferiscono antibiotico-resistenza esistevano già molto tempo prima della scoperta e dell’utilizzo degli antibiotici. Tuttavia, pare che in tempi recenti siano diventati molto più frequenti, probabilmente perché l’uso massiccio di antibiotici negli ospedali ha portato alla selezione di ceppi portatori di questi fattori.