Bakterijos genomas yra visos bakterijos genetinės informacijos rinkinys. Iš esmės tai lemia, kaip bakterija atrodo ir veikia tiek išorėje, tiek viduje. Ši genetinė informacija yra suskirstyta į genus, kurie yra užkoduoti organizmo dezoksiribonukleino rūgštyje (DNR). Tie genai toliau organizuojami į chromosomas. Tiesą sakant, žodis „genomas“ iš tikrųjų yra žodžių „genas“ ir „chromosoma“ derinys. Nors yra daug skirtingų genomų struktūros skirtumų skirtinguose organizmuose, visos bakterijos yra haploidinės, tai reiškia, kad jos turi tik vieną chromosomą. Taigi visa bakterijų genome esanti genetinė informacija yra vienoje chromosomoje.
Bakterijos chromosoma susideda iš bazinių nukleotidų porų, pagrindinių DNR struktūrinių komponentų. DNR yra tik keturi nukleotidai – adeninas, timinas, guaninas ir citozinas. Šie nukleotidai visada jungiasi taip pat – adenino ryšiai su timinu ir guanino ryšiai su citozinu. Visi keturi kartu sudaro vadinamąją „bazinę porą“.
Bakterijų genomuose gali būti bet koks bazinių porų skaičius. Kai kuriuose bakterijų genomuose yra mažiau nei 200,000 12 bazinių porų, o kituose – daugiau nei 575 milijonų bazinių porų. Todėl bakterijose aptinkamų genų skaičius yra labai įvairus – bakterijose, priklausomai nuo rūšies, yra nuo 5,500 iki 3 genų. Palyginimui, žmogaus genome yra daugiau nei 23,000 milijardai bazinių porų ir maždaug XNUMX XNUMX genų.
Įdomu tai, kad dauguma bakterijų genomų yra suskirstyti į apskritą chromosomų struktūrą. Priešingai, žmonės turi linijinę chromosomų struktūrą. Tačiau žiedinė bakterijos genomo struktūra leidžia jo DNR replikacijai prasidėti ir sustoti toje pačioje vietoje – tai ypatybė, kuri nepastebėta kitų organizmų linijiniuose genomuose.
Bakterijos, kaip organizmai, besidauginantys nelytiniu būdu, iš esmės yra klonai, kurių DNR identiška jų tėvų genomui. Bakterijos genomo pokyčius, dar žinomus kaip evoliucija, gali sukelti genetinė rekombinacija arba mutacijos. Mutacijos gali atsirasti dėl DNR replikacijos klaidų arba dėl mutagenų, turinčių įtakos nukleotidų sąveikai vienas su kitu, poveikio. Bakterijos taip pat gali keistis ir rekombinuoti genetinę informaciją viena su kita per atskirus procesus, žinomus kaip transformacija, transdukcija arba konjugacija, priklausomai nuo to, kaip vyksta genetiniai mainai. Dėl bakterijų genomo pokyčių gali susidaryti nauja rūšis.
DNR sekos nustatymas – tai nukleotidų eilės nustatymas organizmo DNR. Ši informacija buvo pagrindinė biologinių tyrimų dalis. Pirmasis visiškai sekvenuotas bakterijų genomas buvo Haemophilus influenzae, kuris gali sukelti įvairias oportunistines ligas, tokias kaip pneumonija, meningitas ir kvėpavimo takų infekcijos. Jį sėkmingai sekvenavo 1995 m. Genominių tyrimų institutas. Nuo šio proveržio buvo sekvenuota šimtai bakterijų genomų, o mokslininkai toliau tiria ir seka kitų bakterijų genomus.