Wat is een microbieel genoom?
Een microbieel genoom is een complete reeks van de genetische code van een bepaalde microbe. De grootte van het genoom in microben kan aanzienlijk variëren; de uiteindelijke grootte van een organisme heeft niet noodzakelijkerwijs invloed op de grootte van zijn genetische code. Microben bestaan al heel lang, en als gevolg daarvan hebben veel zeer grote en complexe genomen die veel interessante historische en genetische informatie bevatten.
Microben, ook bekend als micro-organismen, zijn levende organismen die zo klein zijn dat ze alleen kunnen worden gezien met behulp van microscopie. Enkele voorbeelden van microben zijn groene algen, bacteriën, protisten, archaea, plankton en sommige schimmels. Deze organismen variëren sterk in complexiteit, van uiterst eenvoudige levende organismen tot anderen die veel complexer zijn. Microben zijn overal te vinden en ze hebben een aantal belangrijke biologische functies, variërend van deelname aan de afbraak van organisch materiaal tot ziekteverwekkers.
Het genoom is de complete set genetisch materiaal van elk organisme. In het geval van een microbieel genoom bestaat het uit een volledig gesequentieerde set genetische informatie van een microbe. Door het microbiële genoom volledig te sequencen, kunnen onderzoekers veel meer leren over de microbe en wat het doet. Ze kunnen bijvoorbeeld in staat zijn om de evolutionaire geschiedenis van het organisme te achterhalen en te zien waar het en anderen van een gemeenschappelijke voorouder zijn afgeweken. Op dezelfde manier kunnen onderzoekers beginnen meer te leren over de specifieke functies van sommige DNA-sequenties, om uit te vinden welke delen van het genoom wat doen.
Met bacteriën wordt de volgorde van het microbiële genoom bemoeilijkt door het feit dat veel bacteriën plasmiden bevatten. Een plasmide is een DNA-segment dat niet op een chromosoom wordt gedragen. Dit extrachromosomale DNA kan worden uitgewisseld tussen bacteriën en kan soms worden geïntegreerd in het microbiële genoom, afhankelijk van het betrokken organisme en de omgevingsdruk waarmee het wordt geconfronteerd. Genoomanalyse van bacteriën kan afzonderlijke analyse omvatten om plasmiden te identificeren.
Tal van laboratoria over de hele wereld doen onderzoek naar microbiële genomen. Verschillende overheden hebben gensequencingprojecten opgezet die zijn ontworpen om de kennis van microbiële genomen te vergroten, deels met als doel het ontwikkelen van wetenschappelijk gebruik voor micro-organismen. De sequentiebepaling van sommige bacteriën heeft bijvoorbeeld aangetoond dat ze nuttig kunnen zijn bij het opruimen van het milieu, terwijl begrip van de werking van plasmiden heeft geleid tot het gebruik van genetisch gemodificeerde plasmiden die kunnen worden gebruikt om genetisch materiaal in andere organismen in te voegen.