Genom bakteri adalah kumpulan seluruh informasi genetik bakteri. Pada dasarnya, ini menentukan bagaimana bakteri terlihat dan berfungsi, baik secara eksternal maupun internal. Informasi genetik ini diatur ke dalam gen, yang dikodekan dalam asam deoksiribonukleat (DNA) organisme. Gen-gen tersebut selanjutnya diatur menjadi kromosom. Sebenarnya, kata “genom” sebenarnya adalah kombinasi dari kata “gen” dan “kromosom.” Meskipun ada banyak variasi berbeda tentang bagaimana genom disusun dalam organisme yang berbeda, semua bakteri adalah haploid, artinya mereka hanya memiliki satu kromosom. Dengan demikian, semua informasi genetik yang terkandung dalam genom bakteri terkandung dalam satu kromosom.
Kromosom bakteri terdiri dari pasangan basa nukleotida, komponen struktural dasar DNA. Hanya ada empat nukleotida dalam DNA – adenin, timin, guanin, dan sitosin. Nukleotida ini selalu berikatan dengan cara yang sama — ikatan adenin dengan timin dan ikatan guanin dengan sitosin. Keempatnya bersama-sama membentuk apa yang dikenal sebagai “pasangan basa.”
Genom bakteri mungkin mengandung sejumlah pasangan basa. Beberapa genom bakteri mengandung kurang dari 200,000 pasangan basa, sementara yang lain mengandung lebih dari 12 juta pasangan basa. Akibatnya, jumlah gen yang ditemukan pada bakteri sangat bervariasi, dengan antara 575 dan 5,500 gen dilaporkan pada bakteri, tergantung pada spesiesnya. Sebagai perbandingan, genom manusia mengandung lebih dari 3 miliar pasangan basa dan sekitar 23,000 gen.
Menariknya, sebagian besar genom bakteri diatur ke dalam struktur kromosom melingkar. Manusia, sebaliknya, memiliki struktur kromosom linier. Struktur melingkar dari genom bakteri, bagaimanapun, memungkinkan replikasi DNA untuk memulai dan berhenti di lokasi yang sama – fitur yang tidak terlihat pada genom linier organisme lain.
Sebagai organisme yang bereproduksi secara aseksual, bakteri pada dasarnya adalah klon dengan DNA identik dengan genom induknya. Perubahan pada genom bakteri, juga dikenal sebagai evolusi, dapat disebabkan oleh rekombinasi genetik atau mutasi. Mutasi dapat terjadi baik melalui kesalahan yang dibuat dalam replikasi DNA atau oleh paparan mutagen yang mempengaruhi bagaimana nukleotida berinteraksi satu sama lain. Bakteri juga dapat bertukar dan menggabungkan kembali informasi genetik satu sama lain melalui proses terpisah yang dikenal sebagai transformasi, transduksi, atau konjugasi, tergantung pada bagaimana pertukaran genetik terjadi. Perubahan genom bakteri dapat mengakibatkan pembentukan spesies baru.
Sekuensing DNA adalah penentuan urutan nukleotida dalam DNA suatu organisme. Informasi ini telah menjadi komponen kunci dalam penelitian biologi. Genom bakteri pertama yang sepenuhnya diurutkan adalah Haemophilus influenzae, yang dapat menyebabkan berbagai penyakit oportunistik seperti pneumonia, meningitis, dan infeksi saluran pernapasan. Itu berhasil diurutkan pada tahun 1995 oleh The Institute for Genomic Research. Sejak terobosan ini, ratusan genom bakteri telah diurutkan dan para ilmuwan terus meneliti dan mengurutkan genom bakteri lain.