O genoma de uma célula é a totalidade do DNA dela: a informação para cada proteína e cada RNA que ela consegue fabricar, e as sequências que controlam quando eles são fabricados. Um cromossomo é uma molécula de DNA com as proteínas que a organizam. Uma bactéria em geral tem um só, circular, de um a dez milhões de pares de bases (a E. coli: , de comprimento), dobrado numa região do citoplasma, o nucleoide, sem membrana em volta. Além do cromossomo, muitas bactérias carregam plasmídeos: círculos pequenos, de alguns milhares a algumas centenas de milhares de pares, em uma a centenas de cópias, que se replicam por conta própria e carregam genes opcionais — resistência a antibióticos, toxinas, a maquinaria para se transferirem a outra célula.
Exemplos
Exemplo 17.3 (Um genoma denso)
Dos do cromossomo da E. coli, codificam proteína: uns genes de cerca de pares cada, encaixados um atrás do outro com uma centena de pares entre eles, muitos agrupados em óperons transcritos juntos (Capítulo 20). Um plasmídeo de pode carregar três genes e existir em cinquenta cópias; o gene de resistência que ele carrega pode se espalhar pelas bactérias de uma ala de hospital em poucas semanas, por conjugação, mais rápido do que qualquer mutação poderia surgir.
Exemplo 17.9 (Ler o tamanho de um genoma)
Um genoma de sem íntrons e com poucas repetições contém genes; um de com íntrons longos e metade do comprimento em repetições contém ; um de contém os mesmos vinte mil. O tamanho mede quanto se acumulou no DNA não codificante de uma linhagem, e com que eficiência isso foi removido, e não quanto o organismo faz.
Exemplo 17.13 (Vírus com genomas de RNA)
O vírus da gripe carrega oito segmentos de RNA de fita simples e uma polimerase própria para copiá-los, já que as células não têm enzima que copie RNA; a polimerase dele comete um erro a cada bases e o vírus muda a cada temporada. Um retrovírus (o HIV) carrega RNA e uma transcriptase reversa que o copia em DNA, que é inserido no cromossomo do hospedeiro como um prófago — uma infecção permanente. Os mecanismos, e a resposta imune a eles, são do volume do Ano 3; aqui eles marcam a amplitude do que um genoma pode ser.