Ein mikrobielles Genom ist eine vollständige Sequenz des genetischen Codes einer bestimmten Mikrobe. Die Größe des Genoms von Mikroben kann beträchtlich variieren; Die endgültige Größe eines Organismus hat nicht unbedingt einen Einfluss auf die Größe seines genetischen Codes. Mikroben gibt es schon seit extrem langer Zeit, und daher haben viele sehr große und komplexe Genome, die viele interessante historische und genetische Informationen enthalten.
Mikroben, auch Mikroorganismen genannt, sind lebende Organismen, die so klein sind, dass sie nur mit Hilfe der Mikroskopie sichtbar werden. Einige Beispiele für Mikroben sind Grünalgen, Bakterien, Protisten, Archaeen, Plankton und einige Pilze. Diese Organismen unterscheiden sich stark in ihrer Komplexität, von extrem einfachen lebenden Organismen bis hin zu anderen, die viel komplexer sind. Mikroben sind überall zu finden und haben eine Reihe wichtiger biologischer Funktionen, die von der Beteiligung am Abbau von organischem Material bis hin zu Krankheitsüberträgern reichen.
Das Genom ist der vollständige Satz des genetischen Materials eines Organismus. Im Fall eines mikrobiellen Genoms besteht es aus einem vollständig sequenzierten Satz genetischer Informationen einer Mikrobe. Durch die vollständige Sequenzierung des mikrobiellen Genoms können Forscher viel mehr über die Mikrobe und ihre Aufgaben erfahren. So können sie beispielsweise die Evolutionsgeschichte des Organismus verfolgen und erkennen, wo er und andere von einem gemeinsamen Vorfahren abwichen. Ebenso können Forscher beginnen, mehr über die spezifischen Funktionen einiger DNA-Sequenzen zu erfahren und herauszufinden, welche Teile des Genoms was tun.
Bei Bakterien wird die Sequenzierung des mikrobiellen Genoms dadurch erschwert, dass viele Bakterien Plasmide tragen. Ein Plasmid ist ein DNA-Abschnitt, der sich nicht auf einem Chromosom befindet. Diese extrachromosomale DNA kann zwischen Bakterien ausgetauscht werden und kann manchmal in das mikrobielle Genom integriert werden, je nachdem, welcher Organismus beteiligt ist und welcher Umweltbelastung sie ausgesetzt ist. Die Genomanalyse von Bakterien kann eine separate Analyse umfassen, um Plasmide zu identifizieren.
Zahlreiche Labore auf der ganzen Welt forschen an mikrobiellen Genomen. Mehrere Regierungen haben Gensequenzierungsprojekte ins Leben gerufen, die darauf abzielen, das Wissen über mikrobielle Genome zu erweitern, teilweise mit dem Ziel, wissenschaftliche Anwendungen für Mikroorganismen zu entwickeln. Zum Beispiel hat die Sequenzierung einiger Bakterien gezeigt, dass sie bei der Umweltsanierung nützlich sein könnten, während das Verständnis der Funktionsweise von Plasmiden zur Verwendung gentechnisch veränderter Plasmide geführt hat, die verwendet werden können, um genetisches Material in andere Organismen einzuschleusen.