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Saccharomyces cerevisiae Taxonomia Caracteristicas Reino: Fungi Filo: Ascomycota Classe: Saccharomycetes Ordem: Saccharomycetales Família: Saccharomycetaceae Género: Saccharomyces Espécie: S. cerevisiae Genoma médio da espécie Histórico Genoma Tamanho (Mb) GC % Genes Ano 16 cromossomos 11,876 38,29 10724 1999 Levedura amarelo-esverdeada em forma globular ovóide com em torno de 5–10 μm de diamêtro. Estirpes naturais da levedura são encontradas sobre as superfícies de plantas, filme de cera envolvendo frutos, os tratos gastrointestinais e as superfícies do corpo de insetos e animais de sangue quente, solos de todas as regiões do mundo e, mesmo em ambientes aquáticos (1). Fig. 1 – S. cerevisiae em microscopia eletronica (ncbi). Os seres humanos têm explorado o fermento que brota, Saccharomyces cerevisiae (SC), por muitos anos para a fabricação de vinho, cerveja e panificação. Esta relação estreita com a atividade humana levou Louis Pasteur a descobrir seu papel essencial na fermentação alcoólica em 1857. Produzir cerveja também foi a principal motivação para o início da genética do fermento. Os experimentos de melhoramento iniciais foram por Øjvind Winge, no laboratório Carlsberg, na década de 30, tendo como objetivo combinar traços de cerveja desejáveis cruzando diferentes cepas. Nossa capacidade de controlar e manipular seu ciclo de vida fez da levedura que brota o mais poderoso sistema eucariótico unicelular para a pesquisa biológica, e foi rapidamente adotado em todo o mundo para investigar praticamente todos os aspectos da biologia. Em 1996, S288c se tornou o primeiro eucarioto tendo seu genoma completamente sequenciado, e bibliotecas de estirpe foram subsequentemente desenvolvidas, tais como bibliotecas de deleção, mutantes de sobre- expressão, e estirpes com genes etiquetado por genes repórter (1). Fig. 3– S. cerevisiae em microscopia eletronica e corada artificialmente por software de edição. Ciclo de vida Patogenicidade Mecanismos genéticos Fig. 2 – ciclo de vida de s. cerevisiae reprodução sexuada e assexuada por (1) brotamento,(2) conjugação e (3) esporos. Anteriormente, S. cerevisiae teve status GRAS (Geralmente considerado como seguro). Evidências recentes indicam o seu envolvimento numa gama de donças superficiais e doenças sistêmicas. Numerosos casos de vaginite induzida por S. cerevisiae foram documentados assim como de infecção orofaríngea. Para pessoas imunocomprometidas houveram casos de doenças sistêmicas fatais. Um número de estudos têm indicado que as estirpes disponíveis comercialmente de S. cerevisiae pode causar doença em certos indivíduos. Isolados patogénicos exibem a capacidade para crescer a 42 ° C, produção de proteinases, e são capazes de crescimento pseudohifal. Além disso, uma série de isolados são capazes de mostrar a mudança fenotípica e resistência parcial ou completa de agentes antifúngicos vulgarmente utilizados, incluindo o fluconazol. À luz destas conclusões, S. cerevisiae deve agora ser considerado como um agente patogénico oportunista, embora de virulência relativamente baixa, e tratada em conformidade nos setores industriais e biotecnológicos (4). A riqueza de informações que descrevem os genes e proteínas de S. cerevisiae é tão vasta exigiu e possibilitou a criação do Genome Snapshot pelo Saccharomyces Genome Database (SGD), uma visão geral do genoma de SC constantemente atualizada. Esta página responde a uma série de questões, desde os mais básicos ‘quantos genes codificam proteínas em S. cerevisiae?’ Às perguntas mais complexas sobre quais e quantos genes estão envolvidos em processos celulares particulares (6,7). Aplicações biotecnológicas Industrial: Através da fusão de protoplastos de organimos amiliolíticos com S. cerevisiae obtem-se organismos que detem potencial de transformar amido em etanol sem passar pelo processos de sacarificação (2). Ambiental: S. cerevisiae demonstra vantagens para ser usada na bioabsorção de metais pesados; primeiro, por ser fácil de crescer sem técnicas muito sofisticadas; segundo, por ser obtida de maneira fácil como um resíduo sólido da indústria de fermentação, se diferenciando de microrganismos usados na indústria enzimática e farmacêutica, que se recusam a ceder seus resíduos de biomassa, pelo segredo que envolvem seus produtos; terceiro, por esta ser geralmente considerada segura, sendo aceita pelo público; e quarto, por ser tão conhecida, torna-se ideal para estudar o mecanismo de absorção de metais pesados por microrganismos (3). Pesquisa: Uma riqueza enorme de informações sobre genética, biologia molecular e fisiologia foi acumulada deste microorganismo desde que seu genoma foi sequenciado em 1996 por Goffeau et. al fazendo desta espécie tradicional o sistema eucarióto melhor caracterizado hoje. Assim, não é surpreendente que a primeira vacina recombinante comercializada, da hepatite B, é derivada de SC. E esta é largamente utilizada para estudo e expressão de genes para diversos fins (5). Gráfico 1. Estes gráficos representam a anotação de ontologia de gene (GO) de todo o genoma usando Slims GO, que são subconjuntos de agrupando os diversos genes e suas funções em S. cerevisiae, aqui mostrando a quantidade dos que possuem função molecular. Referências Fig. 1 - Last, First. (2019) scerevisiae.jpg (JPEG Image, 233 × 250 pixels). Retrieved November 04, 2019, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sutils/static/GP_IMAGE/scerevisiae.jpg Fig. 2 - File:Yeast lifecycle.svg - Wikipedia. (2019) Retrieved November 04, 2019, from https://en.wikipedia.org/wiki/File:Yeast_lifecycle.svg Fig. 3 - Complementation Of Autotrophic. (2019) Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) Cell Lines - Creative Biolabs. Retrieved November 04, 2019, from https://www.gmp- creativebiolabs.com/saccharomyces-cerevisiae-s-cerevisiae-cell-lines_60.htm 1. LITI, G. The fascinating and secret wild life of the budding yeast S. cerevisiae. eLife, [s. l.], v. 4, p. 1–9, 2015. 2. DE SOUZA, P. M.; E MAGALHÃES, P. de O. Application of microbial α-amylase in industry - a review. Brazilian Journal of Microbiology, [s. l.], v. 41, n. 4, p. 850–861, 2010. 3. WANG, J.; CHEN, C. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: A review. Biotechnology Advances, [s. l.], v. 24, n. 5, p. 427–451, 2006. 4. MURPHY, A.; KAVANAGH, K. Emergence of Saccharomyces cerevisiae as a human pathogen Implications for biotechnology. Enzyme and Microbial Technology, [s. l.], v. 25, n. 7, p. 551–557, 1999. 5. GELLISSEN, G.; HOLLENBERG, C. P. Application of yeasts in gene expression studies: A comparison of Saccharomyces cerevisiae, Hansenula polymorpha and Kluyveromyces lactis - A review. Gene, [s. l.], v. 190, n. 1, p. 87–97, 1997. 6. Small Protein Conjugation. (2019) . Retrieved November 04, 2019, from https://downloads.yeastgenome.org/curation/literature/go_slim_mapping.tab Gráfico 1.. Saccharomyces cerevisiae Genome Overview | SGD. Retrieved November 04, 2019, from https://www.yeastgenome.org/genomesnapshot#go-annotations 7. HIRSCHMAN, J. E. Genome Snapshot: a new resource at the Saccharomyces Genome Database (SGD) presenting an overview of the Saccharomyces cerevisiae genome. Nucleic Acids Research, [s. l.], v. 34, n. 90001, p. D442–D445, 2006. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sutils/static/GP_IMAGE/scerevisiae.jpg https://en.wikipedia.org/wiki/File:Yeast_lifecycle.svg https://downloads.yeastgenome.org/curation/literature/go_slim_mapping.tab https://www.yeastgenome.org/genomesnapshot#go-annotations
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