Mycobacterium smegmatis on yleinen mikro -organismi, josta on monista syistä tullut yksi tärkeimmistä bakteereista biologisessa tutkimuksessa. Se on helppo viljellä ja lisääntyy nopeasti. Se ei ole patogeeninen ihmisille ja muille eläimille. Sen perusrakenne ja aineenvaihdunta ovat prototyyppejä muista mycobacterium -suvun lajeista, joista osa on vaikeasti hoidettavissa olevien ja tuhoavien sairauksien aiheuttajia. Jos M. smegmatiksen salaisuudet voidaan paljastaa, jotkut vanhimmista sairauksista, jotka kärsivät pahantahtoisesta ihmiskunnasta, saattavat jonain päivänä tulla hoidettaviksi.
Taksonomiset akryylibakteerit ovat yleisimpiä elämänmuotoja maapallolla. Useimmat lajit ovat aerobisia ja sekoittavat happea orgaanisiin ravintoaineisiin, ja siksi yksisoluisesta koostaan huolimatta aktinobakteerit ovat tärkeä linkki planeetan hiilikierrossa. Hengitysprosessissa ne tuottavat kullekin lajille ominaisia sekundaarisia metaboliitteja. Näillä luonnollisilla yhdisteillä, mukaan lukien Nobel-palkitut antibiootit, on lääketieteellinen ja kaupallinen merkitys.
Suku- luokalle mycobacterium on ominaista ”vahamainen” kuori. Ulomman solukalvon sijasta tämän ryhmän organismeilla on paksu soluseinä, joka koostuu lipideistä tai rasvahapoista. Tämä suojakerros tekee niistä hydrofobisia, lähes vedenpitäviä ja lisää niiden kestävyyttä. Ne selviävät altistumisesta hapoille, emäksille, pesuaineille ja jopa antibiooteille. Patogeenisistä lajeista kaksi tunnetuinta mykobakteeria ovat loisia ja ovat vastuussa tuberkuloosin ja lepra -sairauksista.
Mycobacterium smegmatis on liikkumaton bacillus, sauvan muotoinen bakteeri, jonka pituus on 3-5 mikrometriä ja jolla ei ole liikkumiskeinoja. Ne kasvavat nopeasti siirtokuntaksi, jota kutsutaan biofilmiksi, kaksinkertaistamalla populaatio solujen jakautumisen kautta joka XNUMX-XNUMX päivä. Ne luokitellaan grampositiivisiksi bakteereiksi, ja niiden soluseinät absorboivat tavallisia violetteja tahroja, joita käytetään laboratoriotyössä. Ne sietävät monenlaisia lämpötiloja ja menestyvät yksinkertaisimmilla substraateilla, jotka sisältävät vähintään typpeä, hiiltä ja fosforia. Mycobacterium smegmatis on malliorganismi, jota on helppo hallita laboratorioympäristössä.
Lukuun ottamatta poikkeuksellisesti vaarantuneita tapauksia, Mycobacterium smegmatis on vaaraton. Jos se nautitaan tai muutoin viedään ihmiskehoon, se yleensä lopulta karkotetaan. Sitä vastoin Mycobacterium tuberculosis voi olla sekä tappava että tarttuva ihmisille. Siltä osin kuin M. smegmatisilla on solurakenteita, erityisesti soluseinämiä, jotka ovat samanlaisia kuin M. tuberculosis ja muut lajit, siitä on tullut mykobakteeritutkimuksen korvaava sija.
Kun tekniikka täydellisen genomin sekvensoimiseksi oli toteutettu, toivelistojen kärjessä olevien organismien joukossa olivat Homo sapiens ja Mycobacterium smegmatis. Vuonna 2006 valmistuneen kahden kolmasosan DNA: sta, lähes 7 miljoonaa nukleotidia, havaittiin koostuvan emäspareista guaniini ja sytosiini. Noin 90 prosenttia DNA: sta on koodattu yli 6,700 proteiinille, joiden summa muodostaa koko organismin.
Vuodesta 2006 lähtien on tuotettu mikropiirejä, jotka pystyvät nopeasti lukemaan nukleotidien M. smegmatis poikkeamat normaalista. Lisäksi DNA: n manipulointitekniikat, kuten geenin lisäys, inaktivointi ja ilmentymisraportointi, ovat edistäneet bakteerien aineenvaihduntavaatimusten laboratoriotutkimusta. Kuten epäillään, sillä on yli 2,000 homologia, lähes identtiset nukleotidisekvenssit, tuberkuloosibakteerien genomin kanssa.
Yksi laboratoriotutkimuksen tärkeimmistä ja lupaavimmista suunnista on häiritä Mycobacterium smegmatis -suojaavan soluseinän biosynteesiä, joka on monien antibioottien, mukaan lukien penisilliini, operatiivinen taktiikka. Toinen tutkimusalue on määrittää, miten M. smegmatis kerää ja kuljettaa vapaita fosfaattimolekyylejä ympäristöstään paksun kuorensa läpi ja solun sisäosaan, missä sitä tarvitaan lisääntymiseen. Tutkijat ovat alkaneet soveltaa näitä tutkimuksia kohti mahdollista hoitoa tuberkuloosiin, lepraan ja muihin sairauksiin, joita yksi yleisimmistä mikrobeista aiheuttaa.