Род микобактерий с генетической точки зрения очень разнообразен. В отличие от многих сапрофитных и нетуберкулёзных микобактерий микобактерии туберкулёза не содержат экстрахромосомных включений (например, плазмид). Всё разнообразие свойств микобактерий туберкулёза определяется её хромосомой.
Геном M. tuberculosis complex чрезвычайно консервативен. Его представители обладают гомологией ДНК на уровне 85-100%, в то время как ДНК других видов микобактерий гомологичны M. tuberculosis лишь на 4-26%.
Представители рода микобактерий имеют по сравнению с другими прокариотами большие геномы - 3,1-4,5Ч109 Да, однако геномы патогенных видов меньше, чем у других микобактерий (у M. tuberculosis - 2,5Ч109 Да). У классического возбудителя туберкулёза человека, M. tuberculosis, больше генов, чем у M. africanum и M. bovis, которые утратили часть генетического материала в ходе эволюции.
В 1998 г. была опубликована нуклеотидная последовательность хромосомы штамма H37Rv M. tuberculosis. Её протяженность - 4 411 529 пар оснований. Хромосома микобактерии туберкулёза представляет собой кольцевую структуру. В её составе определено около 4000 генов, кодирующих белки, а также 60, кодирующих функциональные компоненты РНК: уникальный рибосомальный РНК-оперон, 10Sа РНК, участвующий в деградации белков с нетипичной матричной РНК, 45 транспортных РНК (тРНК), более 90 липопротеинов (рис. 5-4).
&hide_Cookie=yes)
Рис. 5-4. Круговая карта хромосомы M. tuberculosis H37Rv.
Цветные стрелки показывают направление последовательностей генов.
Более 20% генома занимают гены метаболизма жирных кислот клеточной стенки, в том числе миколовых кислот, богатых глицином кислых полипептидов (семейства PE и PPE), кодируемых полиморфными участками генома PGRS (Рolymorphic GC-rich repetitive sequence) и MPTR (Major polymorphic tandem repeat), соответственно (пятое и четвёртое кольца геномной хромосомной карты). Вариабельность этих участков генома обеспечивает различия антигенов и способность ингибировать иммунный ответ. В геноме микобактерии туберкулёза широко представлены гены, контролирующие факторы вирулентности.