Bakteerien genomi on koko bakteerin geneettinen tieto. Pohjimmiltaan se määrittää, miten bakteeri näyttää ja toimii sekä ulkoisesti että sisäisesti. Tämä geneettinen tieto on järjestetty geeneiksi, jotka on koodattu organismin deoksiribonukleiinihappoon (DNA). Nämä geenit on järjestetty edelleen kromosomeiksi. Itse asiassa sana “genomi” on itse asiassa yhdistelmä sanoista “geeni” ja “kromosomi”. Vaikka genomien rakenteessa on monia erilaisia muunnelmia eri organismeissa, kaikki bakteerit ovat haploideja, eli niillä on vain yksi kromosomi. Siten kaikki bakteerien genomiin sisältyvät geneettiset tiedot sisältyvät yhteen kromosomiin.
Bakteerin kromosomi koostuu emäsparista nukleotideja, jotka ovat DNA: n perusrakenneosia. DNA: ssa on vain neljä nukleotidia – adeniini, tymiini, guaniini ja sytosiini. Nämä nukleotidit sitoutuvat aina yhteen samalla tavalla – adeniinisidokset tymiinin kanssa ja guaniinisidokset sytosiinin kanssa. Kaikki neljä yhdessä muodostavat “perusparin”.
Bakteerien genomit voivat sisältää minkä tahansa määrän emäsparia. Jotkut bakteerien genomit sisältävät alle 200,000 12 emäsparia, kun taas toiset sisältävät yli 575 miljoonaa emäsparia. Näin ollen bakteereista löytyvien geenien lukumäärä on hyvin vaihteleva, ja bakteereissa on raportoitu lajeista riippuen 5,500-3 23,000 geeniä. Vertailun vuoksi ihmisen genomi sisältää yli XNUMX miljardia emäsparia ja noin XNUMX XNUMX geeniä.
Mielenkiintoista on, että suurin osa bakteerien genomeista on järjestetty pyöreään kromosomaaliseen rakenteeseen. Ihmisillä on sitä vastoin lineaarinen kromosomaalinen rakenne. Bakteer genomin pyöreä rakenne mahdollistaa kuitenkin sen DNA: n replikaation alkamisen ja pysähtymisen samassa paikassa – ominaisuus, jota ei havaita muiden organismien lineaarisissa genomeissa.
Epäsuotuisesti lisääntyvinä organismeina bakteerit ovat pääasiassa klooneja, joilla on identtinen DNA vanhempiensa genomin kanssa. Muutokset bakteerin genomiin, joka tunnetaan myös nimellä evoluutio, voidaan saada aikaan joko geneettisellä rekombinaatiolla tai mutaatioilla. Mutaatiot voivat tapahtua joko DNA -replikaatiossa tehtyjen virheiden tai altistumisen vaikutuksesta mutageeneille, jotka vaikuttavat nukleotidien vuorovaikutukseen keskenään. Bakteerit voivat myös vaihtaa ja yhdistää geneettistä tietoa keskenään erillisten prosessien kautta, jotka tunnetaan joko transformaationa, transduktiona tai konjugaationa, riippuen siitä, miten geneettinen vaihto tapahtuu. Muutokset bakteerin genomissa voivat johtaa uuden lajin muodostumiseen.
DNA -sekvensointi on nukleotidien järjestyksen määrittäminen organismin DNA: ssa. Tämä tieto on ollut keskeinen osa biologista tutkimusta. Ensimmäinen täysin sekvensoitu bakteerien genomi oli Haemophilus influenzae, joka voi aiheuttaa erilaisia opportunistisia sairauksia, kuten keuhkokuumetta, aivokalvontulehdusta ja hengitystieinfektioita. Genomitutkimuslaitos sekvensoi sen onnistuneesti vuonna 1995. Tämän läpimurron jälkeen satoja bakteerien genomeja on sekvensoitu, ja tutkijat jatkavat muiden bakteerien genomien tutkimista ja sekvensointia.