10.2: الحمض النووي الجيني DNA في بدائيات النوى

يتكون جينوم معظم الكائنات بدائية النواة من الحمض النووي مزدوج الشريط منظم في كروموسوم دائري واحد في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة. الكروموسوم ملفوف بإحكام ، أو ملفوف بشكل فائق ، للتخزين الفعال. تحتوي بدائيات النوى أيضاً على قطع دائرية أخرى من الحمض النووي تسمى البلازميدات. هذه البلازميدات أصغر من الكروموسوم وغالباً ما تحمل الجينات التي تمنح وظائف تكيفية ، مثل مقاومة المضادات الحيوية.

التنوع الجيني في البكتيريا

على الرغم من أن الجينومات البكتيرية أصغر بكثير من جينومات حقيقية النواة ، إلا أنها تختلف اختلافاً كبيراً في الحجم والمحتوى الجيني. أحد أصغر الجينومات البكتيرية المعروفة هو Mycoplasma genitalium ، وهو أحد العوامل الممرضة التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي والتي تسبب التهابات المسالك البولية والتناسلية لدى البشر. يبلغ طول جينوم M.genitalium حوالي ٥٨٠٠٧٦ زوجاً قاعدياً و يتكون من ٥٥٩ (٤٧٦ جيناً مشفراً و ٨٣ جيناً غير مشفر). على الطرف الآخر من الطيف توجد سلالة معينة من Sorangium cellulosum ، وهي بكتيريا تعيش في التربة. يعتبر جينوم S.cellulosum هائلاً بالنسبة لبكتيريا يبلغ طولها ١٤٧٨٢١٢٥ زوجاً قاعدياً ، وتشفر ١١٥٩٩ جيناً.

البكتيريا يمكن أن تكتسب مقاومة المضادات الحيوية من البلازميدات

قبل اكتشاف المضادات الحيوية ، كان يمكن أن تصبح الإصابات الطفيفة مميتة بسبب عدم القدرة على إيقاف العدوى البكتيرية البسيطة. كان اكتشاف البنسلين في عام ١٩٢٨ إيذانا ببدء عصر المضادات الحيوية ، الذي تميز بإحداث ثورة في العلاجات الطبية وزيادة متوسط العمر المتوقع. ومع ذلك ، فإن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في البشر والحيوانات الزراعية قد تسبب في تطوير بعض البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية ، مما يجعلها أقل فعالية أو غير فعالة. يمكن حمل جينات مقاومة المضادات الحيوية على البلازميدات ، وهو ما يمثل مشكلة لأن العديد من البكتيريا يمكنها تبادل البلازميدات مع الأنواع ذات الصلة البعيدة من خلال عملية تسمى الاقتران البكتيري. وبالتالي ، يمكن أن تنتشر مقاومة المضادات الحيوية بسرعة بين المجموعات البكتيرية ، مما يبرز الحاجة الملحة لتطوير مضادات حيوية جديدة.