Un génome bactérien est l’ensemble des informations génétiques d’une bactérie. Essentiellement, il détermine l’apparence et le fonctionnement d’une bactérie, à la fois extérieurement et intérieurement. Cette information génétique est organisée en gènes, qui sont codés dans l’acide désoxyribonucléique (ADN) de l’organisme. Ces gènes sont ensuite organisés en chromosomes. En fait, le mot génome est en fait une combinaison des mots gène et chromosome. Bien qu’il existe de nombreuses variantes de la façon dont les génomes sont structurés dans différents organismes, toutes les bactéries sont haploïdes, ce qui signifie qu’elles ne possèdent qu’un seul chromosome. Ainsi, toute l’information génétique contenue dans un génome bactérien est contenue dans un seul chromosome.
Le chromosome d’une bactérie est composé de paires de bases de nucléotides, les composants structurels de base de l’ADN. Seuls quatre nucléotides existent dans l’ADN : l’adénine, la thymine, la guanine et la cytosine. Ces nucléotides se lient toujours de la même manière – les liaisons adénine avec la thymine et les liaisons guanine avec la cytosine. Les quatre forment ensemble ce que l’on appelle une « paire de base ».
Les génomes bactériens peuvent contenir un nombre quelconque de paires de bases. Certains génomes bactériens contiennent moins de 200,000 12 paires de bases, tandis que d’autres contiennent plus de 575 millions de paires de bases. Par conséquent, le nombre de gènes trouvés dans les bactéries est très variable, avec entre 5,500 et 3 23,000 gènes rapportés dans les bactéries, selon les espèces. À titre de comparaison, le génome humain contient plus de XNUMX milliards de paires de bases et environ XNUMX XNUMX gènes.
Fait intéressant, la plupart des génomes bactériens sont organisés en une structure chromosomique circulaire. Les humains, en revanche, ont une structure chromosomique linéaire. La structure circulaire d’un génome bactérien, cependant, permet à sa réplication de l’ADN de démarrer et de s’arrêter au même endroit – une caractéristique que l’on ne voit pas dans les génomes linéaires d’autres organismes.
En tant qu’organismes qui se reproduisent de manière asexuée, les bactéries sont essentiellement des clones avec un ADN identique au génome de leurs parents. Les modifications du génome d’une bactérie, également appelées évolution, peuvent être provoquées par une recombinaison génétique ou des mutations. Les mutations peuvent se produire soit par des erreurs commises dans la réplication de l’ADN, soit par une exposition à des mutagènes qui affectent la façon dont les nucléotides interagissent les uns avec les autres. Les bactéries peuvent également échanger et recombiner des informations génétiques entre elles par le biais de processus distincts appelés transformation, transduction ou conjugaison, selon la manière dont l’échange génétique se produit. Les modifications du génome d’une bactérie peuvent entraîner la formation d’une nouvelle espèce.
Le séquençage de l’ADN est la détermination de l’ordre des nucléotides dans l’ADN d’un organisme. Cette information a été un élément clé de la recherche biologique. Le premier génome bactérien à être entièrement séquencé était celui d’Haemophilus influenzae, qui peut provoquer diverses maladies opportunistes telles que la pneumonie, la méningite et les infections respiratoires. Il a été séquencé avec succès en 1995 par l’Institute for Genomic Research. Depuis cette percée, des centaines de génomes bactériens ont été séquencés et les scientifiques continuent de rechercher et de séquencer les génomes d’autres bactéries.