10.2: Геномы прокариот

Геном большинства прокариотических организмов состоит из двухцепочечной ДНК, организованной в одну кольцевую хромосому в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом. Хромосома плотно намотана или свернута для эффективного хранения. Прокариоты также содержат другие кольцевые фрагменты ДНК, называемые плазмидами. Эти плазмиды меньше хромосомы и часто несут гены, которые обеспечивают адаптивные функции, такие как устойчивость к антибиотикам.

Геномное разнообразие бактерий

Хотя бактериальные геномы гораздо меньше, чем эукариотические геномы, они значительно различаются по размеру и содержанию генов. Одним из самых маленьких известных бактериальных геномов является что генитальный микоплазмоз, венерический патоген, который вызывает инфекции мочевыводящих путей и половых путей у людей. Геном M. genitalium имеет длину 580 076 пар и состоит из 559 (476 кодирующих и 83 некодирующих) генов. На другом конце спектра находится определенный штамм Sorangium cellulosum, почвенной бактерии. Геном S. cellulosum огромен для бактерии, будучи длиной в 14 782 125 пар, кодируя 11 599 генов.

Бактерии могут получить устойчивость к антибиотикам от плазмидов

До открытия антибиотиков, незначительные травмы могли стать смертельными из-за неспособности остановить простые бактериальные инфекции. Открытие пенициллина в 1928 году открыло эру антибиотиков, характеризующуюся революцией в лечении и увеличением продолжительности жизни. Однако чрезмерное использование антибиотиков у людей и сельскохозяйственных животных привело к тому, что некоторые бактерии стали развивать устойчивость к антибиотикам, что делает их менее эффективными или неэффективными. Гены устойчивости к антибиотикам могут быть перенесены на плазмиды, что проблематично, потому что многие бактерии могут обмениваться плазмидами с удаленными родственными видами через процесс, называемый бактериальной сопряжением. Таким образом, устойчивость к антибиотикам может быстро распространяться через бактериальные популяции, подчеркивая настоятельную необходимость разработки новых антибиотиков.