A levedura Saccharomyces cerevisiae é o eucarioto mais bem caracterizado quanto às vias metabólicas, celulares e funções de genes. Calcula-se que dos 6.000 genes codificadores de proteínas, pelo menos 3.000 tenham homologia com genes humanos. Além disso, mesmo quando não há homologia direta, os mecanismos moleculares são conservados e em ensaios de complementação de função é possível caracterizar funções análogas em humanos. Leveduras apresentam além de mecanismos conservados, diversas semelhanças metabólicas com células tumorais; talvez a mais marcante delas seja a repressão catabólica por glicose. Esse fenômeno causa uma superativação da via glicolítica e inibição da cadeia respiratória, o que lembra muito o efeito Warburg apresentado pelas células tumorais. Esse comportamento metabólico tem relação estreita com a homeostase redox celular. Estes fatores mostram o quanto à caracterização dessas células fúngicas pode ser aplicada ao entendimento e tratamento do câncer. Mesmo assim, 20 anos após o término do sequenciamento do genoma de S. cerevisiae, mais de 1.000 genes continuam anotados como não caracterizados. Além disso, as leveduras têm papel fundamental na produção biotecnológica de insumos farmacêuticos. Nesse texto sistematizado relato as contribuições dos meus estudos, juntamente com os resultados do meu grupo de pesquisa, usando a biologia molecular das leveduras, para responder questões aplicadas à compreensão de funções celulares (com destaque à resposta antioxidante), mecanismos moleculares de resposta aos antitumorais e produção de biofármacos. Além de modelo celular, as leveduras representam excelentes plataformas para expressão heteróloga de proteínas de interesse Biotecnológico-Farmacêutico.

The yeast Saccharomyces cerevisiae is the most well characterized eukaryote for metabolic, cellular and gene functions. It is estimated that of the 6,000 protein-encoding genes, at least 3,000 have homology to human genes. Moreover, even when there is no direct homology, the molecular mechanisms are conserved and through function complementation assays it is possible to characterize analogous functions in humans. Yeasts present, in addition to conserved mechanisms, diverse metabolic similarities with tumor cells; perhaps the most remarkable of them is the catabolic repression by glucose. This phenomenon causes an over activation of the glycolytic pathway and inhibition of the respiratory chain, which strongly resembles the Warburg effect presented by tumor cells. This metabolic behavior is closely related to cellular redox homeostasis. These factors show how much the characterization of these fungal cells can be applied to the understanding and treatment of cancer. Even so, 20 years after the end of the sequencing of the S. cerevisiae genome, more than 1,000 genes remain annotated as uncharacterized. In addition, yeasts play a key role in the biotechnological production of pharmaceutical inputs. In this systematized text I show the contributions of my studies, together with the results of my research group, using molecular biology of yeast to answer questions applied to understanding cellular functions (with emphasis on the antioxidant response), molecular response mechanisms to antitumor drugs and biopharmaceutical production. In addition to cellular model, yeasts represent excellent platforms for the heterologous expression of proteins of Biotechnological-Pharmaceutical interest.