10.2: Genomic DNA in Prokaryotes
10.2: Prokaryotlarda Genomik DNA
The genome of most prokaryotic organisms consists of double-stranded DNA organized into one circular chromosome in a region of cytoplasm called the nucleoid. The chromosome is tightly wound, or supercoiled, for efficient storage. Prokaryotes also contain other circular pieces of DNA called plasmids. These plasmids are smaller than the chromosome and often carry genes that confer adaptive functions, such as antibiotic resistance.
Genomic Diversity in Bacteria
Although bacterial genomes are much smaller than eukaryotic genomes, they vary considerably in size and gene content. One of the smallest known bacterial genomes is that of Mycoplasma genitalium, a sexually transmitted pathogen that causes urinary and genital tract infections in humans. The M. genitalium genome is 580,076 base pairs long and consists of 559 (476 coding and 83 noncoding) genes. On the other end of the spectrum lies a particular strain of Sorangium cellulosum, a soil-dwelling bacterium. The S. cellulosum genome is enormous for a bacterium at 14,782,125 base pairs long, encoding 11,599 genes.
Bacteria Can Gain Antibiotic Resistance from Plasmids
Before the discovery of antibiotics, minor injuries could turn deadly due to the inability to stop simple bacterial infections. The discovery of penicillin in 1928 ushered in the antibiotic era, characterized by revolutionizing medical treatments and an increase in life expectancy. However, the overuse of antibiotics in humans and agricultural animals has caused some bacteria to evolve resistance to antibiotics, rendering them less effective or ineffective. Antibiotic resistance genes can be carried on plasmids, which is problematic because many bacteria can exchange plasmids with distantly related species through a process called bacterial conjugation. Antibiotic resistance can, therefore, spread quickly through bacterial populations, highlighting the urgent need to develop new antibiotics.
Prokaryotik organizmaların çoğu genomu, nükleoid adı verilen sitoplazma bölgesinde tek bir dairesel kromozom halinde düzenlenmiş çift iplikli DNA'dan oluşur. Kromozom sıkıca yara, ya da supercoiled, verimli depolama için. Prokaryotlar plazmid adı verilen diğer dairesel DNA parçalarını da içerirler. Bu plazmidler kromozomdan daha küçüktür ve genellikle antibiyotik direnci gibi adaptif fonksiyonlar sağlayan genler taşırlar.
Bakterilerde Genomik Çeşitlilik
Bakteri genomları ökaryotik genomlardan çok daha küçük olmasına rağmen, boyut ve gen içeriği açısından önemli farklılıklar gösterir. Bilinen en küçük bakteri genomlarından biri mycoplasma genitalium, insanlarda üriner ve genital sistem enfeksiyonlarına neden olan cinsel yolla bulaşan bir patojen. M. genitalyum genomu 580.076 baz çifti uzunluğundadır ve 559 (476 kodlama ve 83 kodlamaz) genden oluşur. Spektrumun diğer ucunda sorangium selülozbelirli bir suşu yatıyor , bir toprak yaşayan bakteri. S. selüloz genomu 14.782.125 baz çifti uzunluğundaki bir bakteri için çok büyüktür ve 11.599 geni kodlar.
Bakteriler Plazmidler Gelen Antibiyotik Direnci Gain miyim
Antibiyotiklerin keşfinden önce, küçük yaralanmalar basit bakteriyel enfeksiyonları durdurmak için yetersizlik nedeniyle ölümcül dönüşebilir. 1928 yılında penisilin keşfi antibiyotik döneminde, tıbbi tedaviler devrim ve yaşam beklentisi bir artış ile karakterize başlattı. Ancak, insanlar da ve tarımsal hayvanlarda antibiyotiklerin aşırı kullanımı bazı bakterilerin antibiyotiklere karşı direnç gelişmeye neden oldu, onları daha az etkili veya etkisiz hale. Antibiyotik direnci genleri plazmidler üzerinde taşınabilir, birçok bakteri bakteriyel konjugasyon denilen bir süreç yoluyla uzak ilişkili türler ile plazmidler değişimi çünkü sorunlu. Antibiyotik direnci, bu nedenle, bakteri popülasyonları arasında hızlı bir şekilde yayılabilir, yeni antibiyotikler geliştirmek için acil ihtiyaç vurgulayarak.
