Mycobacterium smegmatis é um microrganismo comum que, por várias razões, se tornou uma das bactérias mais importantes para estudos biológicos. É fácil de cultivar e se reproduz rapidamente. Não é patogênico para humanos e outros animais. Sua estrutura básica e metabolismo são prototípicos de outras espécies do gênero mycobacterium, algumas das quais são agentes de doenças intratáveis e devastadoras. Se os segredos de M. smegmatis puderem ser descobertos, algumas das mais antigas doenças para atormentar a humanidade podem um dia se tornar tratáveis.
As actinobactérias taxonômicas do filo estão entre as formas de vida mais comuns na Terra. A maioria das espécies é aeróbica, misturando oxigênio com nutrientes orgânicos e, portanto, apesar do tamanho unicelular, as actinobactérias são um elo vital no ciclo de carbono do planeta. No processo respiratório, eles produzem metabólitos secundários peculiares a cada espécie. Esses compostos naturais, incluindo antibióticos vencedores do Prêmio Nobel, são de importância médica e comercial.
A categoria de gênero mycobacterium é caracterizada por uma concha “cerosa”. Em vez de uma membrana celular externa, os organismos desse grupo possuem uma parede celular espessa composta de lipídios ou ácidos graxos. Essa camada protetora os torna hidrofóbicos, quase impermeáveis à água e contribuem para a sua resistência. Eles podem sobreviver à exposição a ácidos, álcalis, detergentes e até ataques de antibióticos. Entre as espécies patogênicas, as duas micobactérias mais notórias são parasitárias e responsáveis pelas doenças tuberculose e hanseníase.
Mycobacterium smegmatis é um bacilo não móvel, uma bactéria em forma de bastonete com 3-5 micrômetros de comprimento, sem meios de locomoção. Eles crescem rapidamente em uma colônia chamada biofilme, dobrando em população por divisão celular a cada três a cinco dias. Eles são classificados como bactérias Gram-positivas, com paredes celulares que absorvem manchas violetas comuns usadas em trabalhos de laboratório. Eles toleram uma ampla faixa de temperaturas e prosperam nos substratos mais simples que contêm pelo menos nutrientes de nitrogênio, carbono e fósforo. Mycobacterium smegmatis é um organismo modelo, facilmente gerenciado em laboratório.
Exceto nos casos mais incomumente comprometidos, o Mycobacterium smegmatis é inofensivo. Se ingerido ou de outra forma introduzido no corpo humano, normalmente é expulso. Por outro lado, o Mycobacterium tuberculosis pode ser mortal e contagioso para os seres humanos. Na medida em que o M. smegmatis possui estruturas celulares, particularmente a parede celular, semelhantes às do M. tuberculosis e outras espécies, tornou-se o substituto substituto da pesquisa micobacteriana.
Quando a tecnologia para sequenciar um genoma completo foi realizada, entre os organismos no topo da lista de desejos estavam o Homo sapiens e o Mycobacterium smegmatis. Concluído em 2006, descobriu-se que dois terços do seu DNA, com quase 7 milhões de nucleotídeos, consistem nos pares de bases guanina e citosina. Cerca de 90% do DNA foi codificado para mais de 6.700 proteínas cuja soma compõe todo o organismo.
Desde 2006, microarrays são produzidos, capazes de ler rapidamente os desvios da norma dos nucleotídeos M. smegmatis. Além disso, técnicas de manipulação de DNA, como inserção de genes, inativação e relatórios de expressão, avançaram no estudo laboratorial dos imperativos metabólicos da bactéria. Como se suspeita, ele compartilha mais de 2.000 homólogos, sequências nucleotídicas quase idênticas, com o genoma da bactéria da tuberculose.
Uma das direções mais promissoras da pesquisa laboratorial é interromper a biossíntese da parede celular protetora do Mycobacterium smegmatis, uma tática operacional de muitos antibióticos, incluindo a penicilina. Outra área de estudo é determinar como o M. smegmatis captura e transporta moléculas livres de fosfato de seu ambiente através de sua casca grossa e para o interior da célula, onde é necessário para a reprodução. Os cientistas começaram a aplicar esses estudos em um potencial tratamento para tuberculose, hanseníase e outras doenças causadas por um dos tipos mais comuns de micróbios.