Wat is een bacteriële genoom?

Een bacteriële genoom is de collectie van een bacterie volledige genetische informatie. Wezen, het bepaalt hoe een bacterie eruit ziet en functioneert, zowel extern als intern. Deze genetische informatie is georganiseerd in genen die worden gecodeerd in het organisme desoxyribonucleïnezuur (DNA). Deze genen worden verder onderverdeeld in chromosomen. In feite, het woord "genoom" is eigenlijk een combinatie van de woorden "gen" en "chromosoom." Hoewel er veel verschillende varianten hoe genomen gestructureerd verschillende organismen die alle bacteriën haploïde, wat betekent dat ze slechts één chromosoom bezitten. Aldus wordt de genetische informatie in een bacterieel genoom in een enkel chromosoom.

Chromosoom Bacterie bestaat basenparen van nucleotiden, de fundamentele structurele componenten van DNA. Slechts vier nucleotiden aanwezig in DNA - adenine, thymine, guanine en cytosine. Deze nucleotiden altijd samen verbinden op dezelfde manier - adenine banden met thymine en guanine met cytosine banden. Alle vier vormen samen wat bekend staat als een "basepaar."

Bacteriële genomen kunnen een willekeurig aantal basenparen bevatten. Sommige bacteriële genomen bevatten minder dan 200.000 basenparen, terwijl anderen meer dan 12 miljoen baseparen bevatten. Hierdoor is het aantal genen in bacteriën zeer variabel met ergens tussen 575 en 5500 genen gerapporteerd in bacteriën, afhankelijk van de soort. Ter vergelijking het humane genoom bevat meer dan 3 miljard baseparen en ongeveer 23.000 genen.

Interessant is dat de meeste bacteriële genomen georganiseerd in een cirkelvormige chromosomale structuur. Mensen daarentegen een lineaire chromosomale structuur. De circulaire structuur van een bacterieel genoom, maakt het echter mogelijk de DNA replicatie te starten en stoppen op dezelfde locatie - een kenmerk niet gezien in de lineaire genomen van andere organismen.

Als organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten, bacteriën zijn in wezen klonen met identieke DNA om het genoom van hun ouders. Wijzigingen in het genoom van een bacterie, ook bekend als evolutie kan worden gebracht door ofwel genetische recombinatie of mutaties. Mutaties kunnen zowel door fouten in DNA-replicatie of door blootstelling aan mutagenen die van invloed nucleotiden met elkaar. Bacteriën kunnen uitwisselen en recombineren genetische informatie met elkaar via verschillende werkwijzen bekend hetzij als transformatie, transductie of conjugatie, afhankelijk van de genetische uitwisseling plaatsvindt. Wijzigingen in het genoom van een bacterie kan resulteren in de vorming van een nieuwe soort.

DNA sequencing is het bepalen van de volgorde van nucleotiden in het DNA van een organisme. Deze informatie is een belangrijke component in biologisch onderzoek. De eerste bacteriële genoom volledig gesequeneerd is die van Haemophilus influenzae, die een verscheidenheid van opportunistische ziekten zoals longontsteking, meningitis en infecties van de luchtwegen veroorzaken. Het werd met succes gesequenced in 1995 door het Instituut voor Genomic Research. Sinds deze doorbraak, hebben honderden bacteriële genomen gesequenced en wetenschappers blijven onderzoeken en sequencen de genomen van andere bacteriën.

  • Alle genetische informatie in een bacterieel genoom in een enkel chromosoom.
  • DNA bevat alle genetische informatie van een organisme.
  • Leren over het genoom van een bacterie kan wetenschappers helpen verbeteren van medische behandelingen voor sommige ziekten.