Was ist ein mikrobielles Genom?
Ein mikrobielles Genom ist eine vollständige Sequenz des genetischen Codes einer bestimmten Mikrobe. Die Größe des Genoms in Mikroben kann erheblich variieren; Die fertige Größe eines Organismus hat nicht unbedingt einen Einfluss auf die Größe seines genetischen Codes. Mikroben gibt es schon seit sehr langer Zeit, und infolgedessen haben viele sehr große und komplexe Genome, die eine Menge interessanter historischer und genetischer Informationen enthalten.
Mikroben, auch Mikroorganismen genannt, sind lebende Organismen, die so klein sind, dass sie nur mit Hilfe der Mikroskopie gesehen werden können. Einige Beispiele für Mikroben sind Grünalgen, Bakterien, Protisten, Archaeen, Plankton und einige Pilze. Die Komplexität dieser Organismen ist sehr unterschiedlich, von extrem einfachen lebenden Organismen bis hin zu viel komplexeren Organismen. Mikroben sind überall zu finden und haben eine Reihe wichtiger biologischer Funktionen, von der Beteiligung am Abbau von organischem Material bis zur Übertragung von Krankheitserregern.
Das Genom ist der vollständige Satz des genetischen Materials eines jeden Organismus. Im Falle eines mikrobiellen Genoms besteht es aus einem vollständig sequenzierten Satz genetischer Informationen aus einer Mikrobe. Durch die vollständige Sequenzierung des mikrobiellen Genoms können Forscher viel mehr über die Mikrobe und ihre Funktionsweise erfahren. Zum Beispiel können sie möglicherweise die Evolutionsgeschichte des Organismus nachvollziehen und feststellen, wo er und andere von einem gemeinsamen Vorfahren abgewichen sind. Ebenso können Forscher mehr über die spezifischen Funktionen einiger DNA-Sequenzen lernen und herausfinden, welche Teile des Genoms was tun.
Bei Bakterien wird die Sequenzierung des mikrobiellen Genoms dadurch erschwert, dass viele Bakterien Plasmide tragen. Ein Plasmid ist ein DNA-Abschnitt, der sich nicht auf einem Chromosom befindet. Diese extrachromosomale DNA kann zwischen Bakterien ausgetauscht und manchmal in das mikrobielle Genom integriert werden, je nachdem, welcher Organismus betroffen ist und welchen Umweltbelastungen er ausgesetzt ist. Die Genomanalyse von Bakterien kann eine getrennte Analyse zur Identifizierung von Plasmiden umfassen.
Zahlreiche Labore auf der ganzen Welt forschen an mikrobiellen Genomen. Mehrere Regierungen haben Gensequenzierungsprojekte ins Leben gerufen, um das Wissen über mikrobielle Genome zu erweitern, unter anderem mit dem Ziel, wissenschaftliche Anwendungen für Mikroorganismen zu entwickeln. Beispielsweise hat die Sequenzierung einiger Bakterien gezeigt, dass sie für die Umweltsäuberung nützlich sein könnten, während das Verständnis der Funktionsweise von Plasmiden zur Verwendung gentechnisch veränderter Plasmide geführt hat, mit denen genetisches Material in andere Organismen eingeschleust werden kann.