Sequenzen, nämlich nur 8 %, sind mit der DNA anderer Bakteriengenera vergleichbar. Das Genom von B. burgdorferi ist nicht fix, sondern einem steten Wandel durch kurzund langfristige Veränderungen unterworfen. So können Insertionen, Deletionen, Rekombinationen etc. Veränderungen bewirken. Auch kann ein Sequenzaustausch zwischen den Genomteilen stattfinden, z. B. zwischen den Plasmiden oder zwischen dem Chromosom und den Plasmiden. Weitere Möglichkeiten der Genomveränderung sind die Integration von Phagen-DNA oder die DNA-Übertragung durch die Konjugation (Fraser et al. 1997, Casjens et al. 2000). Die nun folgenden Ausführungen betreffen die Genomanalyse von B. burgdorferi s. s., speziell des ursprünglichen, amerikanischen Stammes B31. Andere B. burgdorferi-Spezies können im Detail unterschiedlich sein.

Chromosom
Das Chromosom besitzt eine Länge von 910 725 Basenpaaren mit einem durchschnittlichen Gehalt an Guanin und Cytosin (G+C) von 28,6 % (Tab. 1.2). Es konnten 853 kodierende Sequenzen, d. h. offene Leseraster (Leserahmen) (ORF, open reading frame) mit einer durchschnittlichen Länge von 992 Basenpaaren aufgedeckt werden. 500 ORFs (59%) konnte eine biologische Funktion zugeordnet werden, bei 104 (12 %) wird eine noch unbekannte Funktion vermutet. Für 249 ORFs (29 %) fand sich in der Klassifikation von Riley kein Äquivalent, sodass ihnen die Kodierung nicht bekannter Moleküle zugeschrieben wird. Damit machen die kodierenden Sequenzen 93 % des Chromosoms aus, von denen 0,7% für die RNAs zuständig sind. 4,9 % des chromosomalen Genoms repräsentieren die Lipoprotein-Kodierung. 6,3 % der Sequenzen liegen zwischen den Genen. Lediglich ein Pseudogen konnte auf dem Chromosom gefunden werden.

B. burgdorferi (Stamm B31) verwendet alle 61 Tripletts als Kodon, wobei die AUund GChaltigen auffallend gehäuft sind. Die häufigsten Kodons sind: AAA für Lysin (8,1%), AAU für Asparagin (5,9 %), AUU für Isoleucin (5,9 %), UUU für Phenylalanin (5,7 %), GAA für Glutamin (5,0 %), GAU für Asparagin (4,2 %) und UUA für Leucin (4,2 %). Die am häufigsten verwendeten Aminosäuren sind Isoleucin (10,6 %), Leucin (10,3 %), Lysin (10,2 %), Serin (7,8 %) und Asparagin (7,2 %) (Fraser et al. 1997).

Plasmide
Zum Genom von B. burgdorferi (Stamm B31) gehören 12 lineare Plasmide (lp), aufgeführt in der Anzahl der Kilobasenpaare: lp5, lp17, lp21, lp25, lp28-1, lp28-2, lp28-3, lp28-4, lp36, lp38, lp54 und lp56, sowie neun ringartige, zirkuläre Plasmide (cp): cp9, cp26, cp32-1, cp32-3, cp324, cp32-6, cp32-7, cp32-8 und cp32-9 (Tab. 1.2). Die Gesamtlänge des auf den Plasmiden sitzenden Genoms beträgt 610 694 bp. Kein anderes Bakterium besitzt so viele Plasmide wie B. burgdorferi. Die 21 analysierten Plasmide weisen eine Länge von 5228 bis 30 885bp auf und besitzen einen G+C-Gehalt von 20,7 bis 31,6, durchschnittlich 27,6 %. Nur 68 % der PlasmidDNA enthalten kodierende Sequenzen, also weniger als die DNA des Chromosoms. Circa 14,5% des Plasmid-Genomteils werden für die Kodierung der Lipoproteine benötigt. Etwa 30 % sind Sequenzen zwischen den Genen. Der niedrige Anteil der kodierenden Sequenzen spricht für längere intergenische Abstände und/ oder für nicht offene, blockierte ORFs, die keine Proteine kodieren. Gemäß der Einschätzung von Casjens et al. (2000) befinden sich auf den 21 Plasmiden 670 potentiell funktionelle Gene und 167 Pseudogene. Nach der Untersuchung von Fraser et al. (1967), in der allerdings nur 11 Plasmide untersucht wurden, fand sich für 70 der 430 (16 %) kodierenden Sequenzen eine biologische Funktion, für 110 (26%) ist sie noch hypothetisch, und für 250 (58 %) konnte in den Datenbasen kein Äquivalent eruiert werden.

Auch konnten Fraser et al. (1967) und Casjens et al. (2000) 47 Genfamilien aufdecken, die aus je zwei bis 12 paralogen Genen bestehen und die verstreut auf den Plasmiden liegen. Sie beanspruchen 169 ORFs, 39 % der kodierenden Plasmid-DNA. Die Bedeutung dieser Genkopien ist noch unklar. Wie noch dargestellt wird (siehe Abschnitt 1.5 «Überlebensstrategien von Borrelia burgdorferi»), liegt ihre Bedeutung möglicherweise in der Bildung von antigenetischen Varianten von Oberflächenproteinen. Für diese Vermutung spricht auch, dass den Plasmid-Genen die Expression von 63 Lipoproteinen zugeschrieben werden konnte. Möglicherweise wird dadurch auch die Menge an exprimierten Obeflächenproteinen vergrößert und somit die Virulenz des Erregers verstärkt. Wichtige, Plasmid kodierte Oberflächenproteine sind u.a. OspA, -B, -C, -D, die Decorin bindenden Proteine und die VlsE. Auch konnten auf den Plasmiden mehrere Kopien des TransposaseGens gefunden werden, was für eine häufige Umstrukturierung (Rearrangement) von Genen spricht. Die Transposase ist funktionell beteiligt an der Transposition von Genabschnitten.

Das auf den Plasmiden lokalisierte Genom zeigt im Vergleich zu demjenigen anderer Bakterien eine weitere Auffälligkeit. Auf zahlreichen Plasmiden finden sich Tandem-Sequenzrepetitionen (Tandem repeats), die bis zu 63kb lang sein können. Casjens et al. (2000) konnten 34 verschiedene Repetitionstypen von 63 bp und 27 Typen von 61 bp Länge finden. Zahlreiche kleinere Tandem-Repetitionen von 11 bis 21 kb Länge finden sich auf weiteren Plasmiden. Funktion dieser Repetitionen ist unklar. Aufgrund ihrer kurzen Länge dürften sich aber kaum Genfunktionen ausüben.