Mycobacterium smegmatis est un micro-organisme courant qui, pour un certain nombre de raisons, est devenu l’une des bactéries les plus importantes pour l’étude biologique. Il est facile à cultiver et se reproduit rapidement. Il est non pathogène pour l’homme et les autres animaux. Sa structure de base et son métabolisme sont prototypiques d’autres espèces du genre mycobacterium, dont certaines sont les agents de maladies incurables et dévastatrices. Si les secrets de M. smegmatis peuvent être découverts, certaines des maladies les plus anciennes qui tourmentent l’humanité pourraient un jour devenir traitables.
Les actinobactéries du phylum taxonomique sont parmi les formes de vie les plus courantes sur Terre. La plupart des espèces sont aérobies, mélangeant de l’oxygène avec des nutriments organiques, et donc, malgré leur taille unicellulaire, les actinobactéries sont un maillon essentiel du cycle du carbone de la planète. Dans le processus respiratoire, ils produisent des métabolites secondaires propres à chaque espèce. Ces composés naturels, y compris les antibiotiques lauréats du prix Nobel, ont une importance médicale et commerciale.
La catégorie du genre mycobactérie est caractérisée par une coquille « cireuse ». Au lieu d’une membrane cellulaire externe, les organismes de ce groupe ont une paroi cellulaire épaisse composée de lipides ou d’acides gras. Cette couche protectrice les rend hydrophobes, presque imperméables à l’eau, et contribue à leur rusticité. Ils peuvent survivre à l’exposition aux acides, aux alcalis, aux détergents et même aux agressions antibiotiques. Parmi les espèces pathogènes, les deux mycobactéries les plus notoires sont parasitaires et responsables des maladies tuberculose et lèpre.
Mycobacterium smegmatis est un bacille immobile, une bactérie en forme de bâtonnet de 3 à 5 micromètres de long sans moyen de locomotion. Ils se développent rapidement en une colonie appelée biofilm, doublant de population par division cellulaire tous les trois à cinq jours. Ils sont classés comme bactéries Gram-positives, avec des parois cellulaires qui absorbent les taches violettes standard utilisées dans les travaux de laboratoire. Ils tolèrent une large gamme de températures et prospèrent sur les substrats les plus simples qui contiennent au moins des nutriments d’azote, de carbone et de phosphore. Mycobacterium smegmatis est un organisme modèle, facile à gérer en laboratoire.
Sauf dans les cas les plus exceptionnellement compromis, Mycobacterium smegmatis est inoffensif. S’il est ingéré ou introduit d’une autre manière dans un corps humain, il est normalement éventuellement expulsé. En revanche, Mycobacterium tuberculosis peut être à la fois mortel et contagieux pour l’homme. Dans la mesure où M. smegmatis a des structures cellulaires, en particulier la paroi cellulaire, qui sont similaires à celles de M. tuberculosis et d’autres espèces, il est devenu le substitut de la recherche mycobactérienne.
Lorsque la technologie permettant de séquencer un génome complet a été mise au point, parmi les organismes figurant en haut de la liste de souhaits figuraient Homo sapiens et Mycobacterium smegmatis. Achevé en 2006, il a été découvert que les deux tiers de son ADN, long de près de 7 millions de nucléotides, étaient constitués des paires de bases guanine et cytosine. Environ 90 pour cent de l’ADN a été codé pour plus de 6,700 XNUMX protéines dont la somme constitue l’ensemble de l’organisme.
Depuis 2006, des puces à ADN ont été produites capables de lire rapidement les écarts par rapport à la norme des nucléotides de M. smegmatis. De plus, les techniques de manipulation de l’ADN telles que l’insertion de gènes, l’inactivation et les rapports d’expression ont fait progresser l’étude en laboratoire des impératifs métaboliques de la bactérie. Comme on le soupçonne, il partage plus de 2,000 XNUMX homologues, des séquences nucléotidiques presque identiques, avec le génome de la bactérie de la tuberculose.
L’une des directions focales et les plus prometteuses de la recherche en laboratoire est de perturber la biosynthèse de la paroi cellulaire protectrice de Mycobacterium smegmatis, une tactique opératoire de nombreux antibiotiques, dont la pénicilline. Un autre domaine d’étude consiste à déterminer comment M. smegmatis capture et transporte les molécules de phosphate libres de son environnement à travers sa coquille épaisse et dans l’intérieur de sa cellule, où elle est nécessaire à la reproduction. Les scientifiques ont commencé à appliquer ces études à un traitement potentiel de la tuberculose, de la lèpre et d’autres maladies causées par l’un des types de microbes les plus courants.