Jakie są najmniejsze genomy?

Genomy to kod życia - molekularny plan, który buduje każdy żywy organizm. Genom ludzki, kodowany w DNA w jądrze komórki, ma około 3 miliardów par zasad aminokwasów i 20 000–25 000 genów kodujących białka. Jest to stosunkowo typowe dla organizmu metazoanowego. Rozmiar genomu nie koreluje bezpośrednio ze złożonością organizmu, ale robi to w sposób abstrakcyjny, szczególnie przy porównywaniu długości genomu między organizmami wielokomórkowymi i jednokomórkowymi. Pasożyty mają najmniejsze genomy dowolnego organizmu wielokomórkowego, które przeszły proces znany jako usprawnianie genetyczne.

Niektóre organizmy mają naprawdę małe genomy, najmniejsze odkryte genomy. W 2011 r. Najmniejszym zgłoszonym genomem znalezionym poza organellą był genom Tremblaya , który ma zaledwie 121 genów i znajduje się w bakterii występującej w wełnowcach. Inne niezwykle małe genomy to Candidatus Carsonella rudii, znany również jako C. rudii , w zaledwie 159 662 parach zasad, z około 182 genami. Bakterie te występują w owadach wysysających soki zwanych skaczącymi wszami roślin. Endosymbiont C. rudii żyje w wyspecjalizowanych organach owada zwanych bakteriomami. Mają wzajemnie korzystny związek, z ciałem owada dostarczającym bakteriom składniki odżywcze i schronienie, a bakteriami dostarczającymi owadom witaminy i aminokwasy.

Drugi najmniejszy niewirusowy genom znajduje się w Nanoarchaeum equitaans , termofilnym archeonie znalezionym wśród otworów hydrotermalnych na dnie Oceanu Atlantyckiego, wokół Grzbietu Środkowoatlantyckiego. N. equitaans jest wysoce niezwykłym organizmem, pozbawionym pewnych szlaków metabolicznych znajdujących się w praktycznie każdej innej żywej istocie i posiadającym własny typ w domenie Archaea. Jego genom ma długość 490,885 par zasad. Jest to jeden z najmniejszych genomów wszystkich żywych istot. Podobnie jak C. rudii , N. equitaans jest obowiązkowym symbiontem innego organizmu, w tym przypadku archeonu Ignicoccus , z którego pobiera wiele niezbędnych biomolekuł.

Spośród wszystkich najmniejszych wspomnianych wcześniej genomów organizm niosący genom był obowiązkowym symbiontem innego. Ale najmniejszy genom spośród organizmów wolno żyjących można znaleźć w bakterii Mycoplasma genitalium , która znajduje się na drogach oddechowych i narządach płciowych naczelnych, takich jak ludzie. Bakterię tę po raz pierwszy wyizolowano w 1980 r. Z próbek cewki moczowej dwóch męskich farb ze stanem zapalnym cewki moczowej. Uważany za pierwszy wśród najmniejszych genomów w wyniku odkrycia C. rudii w 2002 roku, M. gentalium ma tylko 582970 par zasad i 482 genów kodujących białka. M. genitalium został wykorzystany jako model projektu Minimal Genome, który ma na celu stworzenie bakterii z minimalnym genomem niezbędnym do życia.