Was ist ein bakterielles Genom?
Ein bakterielles Genom ist die Sammlung der gesamten genetischen Information eines Bakteriums. Im Wesentlichen bestimmt es, wie ein Bakterium extern und intern aussieht und funktioniert. Diese genetische Information ist in Gene organisiert, die in der Desoxyribonukleinsäure des Organismus (DNA) codiert sind. Diese Gene werden weiter in Chromosomen organisiert. Tatsächlich ist das Wort „Genom“ tatsächlich eine Kombination aus den Wörtern „Gen“ und „Chromosom“. Obwohl es viele unterschiedliche Variationen darüber gibt, wie Genome in verschiedenen Organismen strukturiert sind, sind alle Bakterien haploid, was bedeutet, dass sie nur ein Chromosom besitzen. Somit ist alle genetischen Informationen, die in einem bakteriellen Genom enthalten sind, in einem einzelnen Chromosom enthalten.
Ein Bakteriumchromosom besteht aus Basenpaaren von Nukleotiden, den grundlegenden strukturellen Komponenten von DNA. In DNA existieren nur vier Nukleotide - Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Diese Nukleotide verbinden sich immer auf die gleiche Weise - Adeninbindungen mit Thymin aND Guanin -Bindungen mit Cytosin. Alle vier zusammen bilden eine sogenannte "Basenpaar". Einige Bakteriengenome enthalten weniger als 200.000 Basenpaare, andere enthalten über 12 Millionen Basispaare. Infolgedessen ist die Anzahl der in Bakterien gefundenen Gene sehr unterschiedlich, wobei je nach Spezies in Bakterien zwischen 575 und 5.500 Genen angegeben ist. Zum Vergleich enthält das menschliche Genom über 3 Milliarden Basenpaare und ungefähr 23.000 Gene.
Interessanterweise werden die meisten bakteriellen Genome in eine kreisförmige Chromosomenstruktur organisiert. Im Gegensatz dazu haben Menschen eine lineare chromosomale Struktur. Die kreisförmige Struktur eines Bakteriengenoms ermöglicht es jedoch, dass seine DNA -Replikation an derselben Stelle startet und anhält - ein Merkmal, das in den linearen Genomen anderer Organismen nicht zu sehen ist.als Organismen, die ASE reproduzierenXuell sind Bakterien im Wesentlichen Klone mit identischer DNA zum Genom ihres Elternteils. Veränderungen des Genoms eines Bakteriums, auch als Evolution bezeichnet, können entweder durch genetische Rekombination oder durch Mutationen mitgebracht werden. Mutationen können entweder durch Fehler in der DNA -Replikation oder durch Exposition gegenüber Mutagenen auftreten, die sich auf die Wechselwirkung von Nukleotiden miteinander auswirken. Bakterien können auch genetische Informationen miteinander austauschen und rekombine durch getrennte Prozesse, die entweder als Transformation, Transduktion oder Konjugation bekannt sind, abhängig davon, wie der genetische Austausch auftritt, bezeichnet. Veränderungen am Genom eines Bakteriums können zur Bildung einer neuen Spezies führen.
DNA -Sequenzierung ist die Bestimmung der Reihenfolge der Nukleotide in der DNA eines Organismus. Diese Informationen waren eine Schlüsselkomponente in der biologischen Forschung. Das erste bakterielle Genom, das vollständig sequenziert wurde, war das von Haemophilus -Influenzae, das eine Vielzahl von opportunistischen Erkrankungen wie Lungenentzündung, Meningitis und Atemwegsinfektionen verursachen kann. ICHT wurde 1995 vom Institut für Genomforschung erfolgreich sequenziert. Seit diesem Durchbruch wurden Hunderte von bakteriellen Genomen sequenziert und Wissenschaftler recherchieren und sequenzieren weiterhin die Genome anderer Bakterien.