Το Mycobacterium smegmatis είναι ένας κοινός μικροοργανισμός ο οποίος, για διάφορους λόγους, έχει γίνει ένα από τα σημαντικότερα βακτήρια για βιολογική μελέτη. Είναι εύκολο να καλλιεργηθεί και να αναπαραχθεί γρήγορα. Δεν είναι παθογόνο για ανθρώπους και άλλα ζώα. Η βασική δομή και ο μεταβολισμός του είναι πρωτότυπα από άλλα είδη του γένους mycobacterium, μερικά από τα οποία είναι παράγοντες δυσεπίλυτων και καταστροφικών ασθενειών. Εάν τα μυστικά του Μ. Smegmatis μπορούν να αποκαλυφθούν, μερικές από τις παλαιότερες ασθένειες που εξόντωσαν την ανθρωπότητα θα μπορούσαν κάποτε να γίνουν θεραπεύσιμες.
Τα ταξινομικά ακτινοβακτήρια του φυλίου είναι από τις πιο κοινές μορφές ζωής στη Γη. Τα περισσότερα είδη είναι αερόβια, αναμιγνύοντας οξυγόνο με οργανικά θρεπτικά συστατικά, και ως εκ τούτου, παρά το μονοκύτταρο μέγεθός τους, τα ακτινοβακτήρια αποτελούν ζωτικό κρίκο στον κύκλο άνθρακα του πλανήτη. Κατά την αναπνευστική διαδικασία, παράγουν δευτερογενείς μεταβολίτες ιδιότυπους για κάθε είδος. Αυτές οι φυσικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των βραβευμένων με Νόμπελ αντιβιοτικών, έχουν ιατρική και εμπορική σημασία.
Η κατηγορία γένους mycobacterium χαρακτηρίζεται από ένα «κέρινο» κέλυφος. Αντί για μια εξωτερική κυτταρική μεμβράνη, οι οργανισμοί αυτής της ομάδας έχουν ένα παχύ κυτταρικό τοίχωμα που αποτελείται από λιπίδια ή λιπαρά οξέα. Αυτό το προστατευτικό στρώμα τα καθιστά υδρόφοβα, σχεδόν αδιαπέραστα από το νερό και συμβάλλει στην ανθεκτικότητά τους. Μπορούν να επιβιώσουν από την έκθεση σε οξέα, αλκάλια, απορρυπαντικά, ακόμη και αντιβιοτικά. Μεταξύ των παθογόνων ειδών, τα δύο πιο διαβόητα μυκοβακτήρια είναι παρασιτικά και υπεύθυνα για τις ασθένειες φυματίωση και λέπρα.
Το Mycobacterium smegmatis είναι ένας μη κινητικός βάκιλος, ένα βακτήριο σε σχήμα ράβδου μήκους 3-5 μικρομέτρων χωρίς κανένα μέσο μετακίνησης. Αναπτύσσονται γρήγορα σε μια αποικία που ονομάζεται βιοφίλμ, διπλασιάζοντας τον πληθυσμό μέσω της κυτταρικής διαίρεσης κάθε τρεις έως πέντε ημέρες. Ταξινομούνται ως Gram-θετικά βακτήρια, με κυτταρικά τοιχώματα που απορροφούν τυπικούς ιώδεις λεκέδες που χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακές εργασίες. Αντέχουν ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και ευδοκιμούν στα πιο απλά υποστρώματα που περιέχουν τουλάχιστον θρεπτικά συστατικά αζώτου, άνθρακα και φωσφόρου. Το Mycobacterium smegmatis είναι ένας πρότυπος οργανισμός, που διαχειρίζεται εύκολα σε εργαστηριακό περιβάλλον.
Εκτός από τις πιο ασυνήθιστα παραβιασμένες περιπτώσεις, το Mycobacterium smegmatis είναι ακίνδυνο. Αν καταποθεί ή εισάγεται με άλλο τρόπο σε ανθρώπινο σώμα, συνήθως αποβάλλεται τελικά. Αντίθετα, το Mycobacterium tuberculosis μπορεί να είναι θανατηφόρο και μεταδοτικό για τον άνθρωπο. Στο βαθμό που το M. smegmatis έχει κυτταρικές δομές, ιδιαίτερα το κυτταρικό τοίχωμα, που είναι παρόμοιες με εκείνες της Μ. Φυματίωσης και άλλων ειδών, έχει γίνει το υποκατάστατο της μυκοβακτηριακής έρευνας.
Όταν η τεχνολογία για την αλληλουχία ενός πλήρους γονιδιώματος είχε πραγματοποιηθεί, μεταξύ των οργανισμών στην κορυφή της λίστας επιθυμιών ήταν ο Homo sapiens και ο Mycobacterium smegmatis. Ολοκληρώθηκε το 2006, τα δύο τρίτα του DNA του, μήκους σχεδόν 7 εκατομμυρίων νουκλεοτιδίων, ανακαλύφθηκε ότι αποτελείται από τα ζεύγη βάσεων γουανίνη και κυτοσίνη. Περίπου το 90 τοις εκατό του DNA έχει κωδικοποιηθεί για περισσότερες από 6,700 πρωτεΐνες των οποίων το άθροισμα αποτελεί το σύνολο του οργανισμού.
Από το 2006, παράγονται μικροσυστοιχίες ικανές να διαβάζουν γρήγορα τις αποκλίσεις από τον κανόνα των νουκλεοτιδίων M. smegmatis. Επιπλέον, οι τεχνικές χειραγώγησης του DNA όπως η εισαγωγή γονιδίου, η απενεργοποίηση και η αναφορά έκφρασης έχουν προωθήσει την εργαστηριακή μελέτη των μεταβολικών επιταγών των βακτηρίων. Όπως υποψιάζεται, μοιράζεται περισσότερα από 2,000 ομόλογα, σχεδόν πανομοιότυπες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων, με το γονιδίωμα του βακτηρίου φυματίωσης.
Μία από τις εστιακές, πιο ελπιδοφόρες κατευθύνσεις της εργαστηριακής έρευνας είναι να διαταράξει τη βιοσύνθεση του προστατευτικού κυτταρικού τοιχώματος του Mycobacterium smegmatis, μια λειτουργική τακτική πολλών αντιβιοτικών, συμπεριλαμβανομένης της πενικιλίνης. Ένας άλλος τομέας μελέτης είναι ο προσδιορισμός του τρόπου με τον οποίο ο M. smegmatis συλλαμβάνει και μεταφέρει ελεύθερα μόρια φωσφορικού άλατος από το περιβάλλον του μέσα από το παχύ κέλυφος του και στο εσωτερικό του κυττάρου του, όπου απαιτείται για αναπαραγωγή. Οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να εφαρμόζουν αυτές τις μελέτες σε μια πιθανή θεραπεία για φυματίωση, λέπρα και άλλες ασθένειες που προκαλούνται από έναν από τους πιο συνηθισμένους τύπους μικροβίων.