Welche Mikrobe der einfachste Organismus ist, hängt von Ihrer Definition eines lebenden Organismus ab. Wenn Viren, Prionen, Satelliten, Nanoben, Nanobakterien (nicht-freilebende subbakterielle Organismen) ausgeschlossen werden, ist der einfachste bekannte freilebende Organismus Mycoplasma genitalium mit einem Genom von nur 580,000 Basenpaaren und 482 Protein-kodierenden Genen. Mycoplasma genitalium ist ein kleines parasitäres Bakterium, das im Verdauungs- und Genitaltrakt von Primaten lebt.
Im Vergleich dazu hat Carsonella ruddii, ein endosymbiotisches Bakterium, das in Pflanzenläusen lebt, ein Genom von nur 159,662 Basenpaaren, mit nur 182 Genen, dem kleinsten bekannten Gen. Carsonella ruddii kann jedoch nicht alleine leben und hängt wie ein Virus vom Wirt ab, um zu überleben. Zuvor galt ein Thermophiler, der in der Nähe heißer Unterwasserquellen lebt, Nanoarchaeum equitans, mit einem Genom von 490,885 Basenpaaren und einer Größe von 400 Nanometern als der einfachste Organismus.
Mycoplasma genitalium und andere „ultramikroskopische“ Bakterien haben Durchmesser von 200-300 Nanometern, kleiner als einige große Viren. 200 nm sind ungefähr die Grenzen eines herkömmlichen Lichtmikroskops, daher ist ein Elektronenmikroskop oder Rasterkraftmikroskop erforderlich, um diese Organismen zu beobachten. Es kann sogar noch kleinere freilebende Organismen geben – sogenannte Nanobakterien oder Nanoben sind etwa 10 – 20 Nanometer groß, obwohl ihr Status als lebende Organismen umstritten ist. Aus diesen Objekten, bei denen es sich möglicherweise einfach um mineralische Auswüchse handelt, wurde noch keine DNA erfolgreich extrahiert. Andererseits könnte unter ihnen der einfachste Organismus der Welt sein.
Viren, die sich nicht selbstständig vermehren können, sind natürlich kleiner und einfacher als Bakterien. Einige der kleinsten RNA-Viren, Retroviren wie das Rous-Sarkom-Virus, haben Genome von 3,500 Basenpaaren Länge, einem Durchmesser von etwa 80 nm und besitzen nur vier Gene. Die kleinsten DNA-Viren haben eine kleinere Größe (18-26 nm), aber größere Genome, etwa 5,000 Basenpaare. Bakterien und Viren mit winzigen Genomen haben tendenziell einen hohen Anteil an proteinkodierenden Genen (95-98%), im Vergleich zu größeren Genomen wie dem menschlichen Genom, wo nur 1.5% der Gene für Proteine kodieren.
In einer interessanten Variante der Geschichte des einfachsten Organismus versucht der Wissenschaftler Craig Venter, Nobelpreisträger Hamilton Smith, der am J. Craig Venter Institute arbeitet, einen noch einfacheren Organismus zu erschaffen, das Mycoplasma laboratorium, das bei Erfolg auch das erste Beispiel sein wird des synthetischen Lebens. Ausgehend von einem Mycoplasma genitalium schlägt das Team zufällig Gene aus und untersucht den resultierenden Organismus auf Lebenszeichen. Venter glaubt, dass 100 der 482 proteinkodierenden Gene in Mycoplasma redundant sind, und versucht, ein neues Genom von Grund auf neu zu synthetisieren, das nur 382 Gene enthält, und injiziert es dann in ein ausgeweidetes Mycoplasma-Genitalium, das dann im Frankenstein-Stil wiederbelebt werden würde. Dies wird als Minimal Genome Project bezeichnet. Ziel ist es, mit dem einfachsten Organismus große Mengen Wasserstoff für erneuerbaren Kraftstoff zu produzieren.