Bakterijski genom je zbirka cjelokupne genetske informacije o bakteriji. U biti, određuje kako bakterija izgleda i funkcionira, kako izvana tako i iznutra. Ove genetske informacije organizirane su u gene, koji su kodirani u deoksiribonukleinskoj kiselini (DNK) organizma. Ti geni su dalje organizirani u kromosome. Zapravo, riječ “genom” zapravo je kombinacija riječi “gen” i “kromosom”. Iako postoji mnogo različitih varijacija kako su genomi strukturirani u različitim organizmima, sve bakterije su haploidne, što znači da posjeduju samo jedan kromosom. Dakle, sve genetske informacije sadržane u bakterijskom genomu sadržane su u jednom kromosomu.
Kromosom bakterije sastoji se od parova baza nukleotida, osnovnih strukturnih komponenti DNK. U DNK postoje samo četiri nukleotida – adenin, timin, gvanin i citozin. Ovi nukleotidi se uvijek međusobno vežu na isti način – adenin se veže s timinom i guanin s citozinom. Sva četiri zajedno čine ono što je poznato kao “bazni par”.
Bakterijski genomi mogu sadržavati bilo koji broj parova baza. Neki bakterijski genomi sadrže manje od 200,000 12 parova baza, dok drugi sadrže preko 575 milijuna parova baza. Posljedično, broj gena pronađenih u bakterijama vrlo je varijabilan, s bilo gdje između 5,500 i 3 gena prijavljenih u bakterijama, ovisno o vrsti. Za usporedbu, ljudski genom sadrži preko 23,000 milijarde parova baza i približno XNUMX XNUMX gena.
Zanimljivo je da je većina bakterijskih genoma organizirana u kružnu kromosomsku strukturu. Ljudi, naprotiv, imaju linearnu kromosomsku strukturu. Kružna struktura bakterijskog genoma, međutim, omogućuje njegovu DNK replikaciju da započne i zaustavi se na istom mjestu – značajka koja se ne vidi u linearnim genomima drugih organizama.
Kao organizmi koji se razmnožavaju aseksualno, bakterije su u biti klonovi s identičnom DNK genomu svojih roditelja. Promjene u genomu bakterije, također poznate kao evolucija, mogu biti uzrokovane genetskom rekombinacijom ili mutacijama. Mutacije se mogu pojaviti ili zbog pogrešaka u replikaciji DNK ili zbog izlaganja mutagenima koji utječu na međusobnu interakciju nukleotida. Bakterije također mogu međusobno razmjenjivati i rekombinirati genetske informacije putem zasebnih procesa poznatih kao transformacija, transdukcija ili konjugacija, ovisno o tome kako dolazi do genetske razmjene. Promjene genoma bakterije mogu rezultirati stvaranjem nove vrste.
Sekvenciranje DNK je određivanje redoslijeda nukleotida u DNK organizma. Ova informacija bila je ključna komponenta u biološkim istraživanjima. Prvi bakterijski genom koji je u potpunosti sekvenciran bio je genom Haemophilus influenzae, koji može uzrokovati niz oportunističkih bolesti poput upale pluća, meningitisa i respiratornih infekcija. Uspješno ga je sekvencirao 1995. Institut za genomska istraživanja. Od ovog otkrića, stotine bakterijskih genoma su sekvencionirane, a znanstvenici nastavljaju istraživati i sekvencirati genome drugih bakterija.