Co je to bakteriální genom?

Bakteriální genom je kolekce celé genetické informace bakterie. V zásadě určuje, jak bakterie vypadá a funguje, externě i interně. Tato genetická informace je organizována do genů, které jsou kódovány v kyselině deoxyribonukleové (DNA) deoxyribonukleové. Tyto geny jsou dále organizovány do chromozomů. Ve skutečnosti je slovo „genom“ ve skutečnosti kombinací slov „gen“ a „chromozom“. Ačkoli existuje mnoho různých variací, jak jsou genomy strukturovány v různých organismech, všechny bakterie jsou haploidní, což znamená, že mají pouze jeden chromozom. Všechny genetické informace obsažené v bakteriálním genomu jsou tedy obsaženy v jediném chromozomu.

Chromozom bakterie je složen z párů bází nukleotidů, základních strukturálních složek DNA. V DNA existují pouze čtyři nukleotidy - adenin, thymin, guanin a cytosin. Tyto nukleotidy se vždy spojují stejným způsobem - adeninové vazby s thyminem aND Guaninové vazby s cytosinem. Všechny čtyři společně tvoří to, co se nazývá „bakteriální genomy based“. Některé bakteriální genomy obsahují méně než 200 000 párů bází, zatímco jiné obsahují více než 12 milionů párů bází. V důsledku toho je počet genů nalezených v bakteriích vysoce variabilní, s kdekoli mezi 575 a 5 500 geny hlášenými v bakteriích v závislosti na druhu. Pro srovnání, lidský genom obsahuje více než 3 miliardy párů bází a přibližně 23 000 genů.

Zajímavé je, že většina bakteriálních genomů je organizována do kruhové chromozomální struktury. Naproti tomu lidé mají lineární chromozomální strukturu. Kruhová struktura bakteriálního genomu však umožňuje jeho replikaci DNA začít a zastavit se na stejném místě - prvek, který nebyl vidět v lineárních genomech jiných organismů.

jako organismy, které reprodukují ASEXaually jsou bakterie v podstatě klony se stejnou DNA s genomem jejich rodičů. Změny genomu bakterie, také známé jako evoluce, mohou být přineseny buď genetickou rekombinací nebo mutacemi. Mutace mohou nastat buď chybami provedenými při replikaci DNA, nebo vystavením mutagenům, které ovlivňují to, jak nukleotidy vzájemně interagují. Bakterie mohou také vyměňovat a rekombinovat genetické informace mezi sebou prostřednictvím samostatných procesů známých buď jako transformace, transdukce nebo konjugace, v závislosti na tom, jak dochází k genetické výměně. Změny genomu bakterie mohou mít za následek tvorbu nového druhu.

Sekvenování DNA je stanovení pořadí nukleotidů v DNA organismu. Tato informace byla klíčovou součástí biologického výzkumu. Prvním bakteriálním genomem, který měl být plně sekvenován, byl Genom Haemophilus influenzae, který může způsobit řadu oportunistických onemocnění, jako je pneumonie, meningitida a respirační infekce. IT byl úspěšně sekvenován v roce 1995 Institutem pro genomický výzkum. Od tohoto průlomu byly sekvenovány stovky bakteriálních genomů a vědci nadále zkoumají a sekvence genomů jiných bakterií.