Los Nutrientes Ocultos: Queuina y Queosina
Descubre los papeles vitales de la queuina y la queuosina en la nutrición.
Lyubomyr Burtnyak, Yifeng Yuan, Xiaobei Pan, Lankani Gunaratne, Gabriel Silveira d’Almeida, Maria Martinelli, Colbie Reed, Jessie Fernandez Garcia, Bhargesh Indravadan Patel, Isaac Marquez, Ann E. Ehrenhofer-Murray, Manal A. Swairjo, Juan D. Alfonzo, Brian D. Green, Vincent P. Kelly, Valérie de Crécy-Lagard
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- La Importancia Nutricional de la Queuína y la Queuosina
- El Viaje Misterioso de Q y q
- Un Vistazo Más Cercano a Su Transporte
- Midiendo los Niveles de Queuína en Humanos
- El Papel de las Vías de señalización
- Descubriendo el Transportador: SLC35F2
- Encontrando Familia: La Familia de Transportadores SLC35
- El Gen Detrás del Transportador
- ¿Qué Viene Para la Investigación?
- La Conexión con la Investigación del Cáncer
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Puede que no hayas oído hablar de la queuína (q) y su compañera la Queuosina (Q), pero estas pequeñas moléculas son clave en el mundo de la nutrición. Son nutrientes esenciales, gracias a las bacterias que las producen. Estos nutrientes son vitales para nosotros y otros seres vivos. Los necesitamos, pero no podemos fabricarlos nosotros mismos. Entonces, ¿cómo terminan en nuestro cuerpo?
La Importancia Nutricional de la Queuína y la Queuosina
Sabes que necesitas comer una dieta equilibrada para mantenerte saludable, ¿verdad? Esa dieta debe incluir una variedad de vitaminas y minerales. La queuína y la queuosina están entre estos nutrientes importantes. Al igual que tu cuerpo necesita proteínas, grasas y carbohidratos, también necesita estas pequeñas pero poderosas moléculas.
Pero el tema es que tenemos que obtener estos nutrientes a través de la comida, específicamente de las bacterias que las producen. Juegan un papel importante en algo llamado TRNA, que ayuda a nuestras células a fabricar proteínas. En otras palabras, son parte de la maquinaria que mantiene a nuestros cuerpos funcionando correctamente.
El Viaje Misterioso de Q y q
Entonces, ¿cómo es que la queuína y la queuosina entran en nuestros cuerpos? Resulta que no lo sabemos todo aún. Varias especies, incluidos plantas, hongos y otros organismos, pueden absorber estos nutrientes, pero los humanos necesitamos un poco de ayuda.
Hasta ahora, los investigadores no han identificado los transportadores exactos que permiten a los humanos absorber Q y q de los alimentos. En los animales, los métodos para llevar estos nutrientes del intestino al resto del cuerpo aún no están claros. Esto es un poco un misterio para los científicos.
Un Vistazo Más Cercano a Su Transporte
La queuína y la queuosina entran en nuestras células a través de canales pequeños no identificados. Una vez dentro, la queuosina se convierte en una forma que podemos utilizar. Desde ahí, la queuosina juega un papel crucial en el tRNA, que es como un asistente que ayuda a decodificar nuestras instrucciones genéticas para fabricar proteínas.
La queuosina no se detiene ahí. Se puede modificar aún más, haciéndola aún más útil en el proceso de síntesis de proteínas. Sin embargo, aún tenemos mucho que aprender sobre cómo ocurren estas modificaciones.
Midiendo los Niveles de Queuína en Humanos
Ahora, sobre esos niveles de queuína en nuestra sangre: los investigadores estiman que se encuentran entre 1 y 10 nM (nanomoles por litro). En estudios, se encontró que las mujeres tienden a tener una concentración media de suero de alrededor de 8 nM, mientras que los hombres tienen un poco menos, a 6.8 nM.
Algunos estudios han demostrado que las células saludables tienen una forma de llevar queuína al citosol (el líquido dentro de nuestras células). Los investigadores usaron un compuesto especial de queuína en sus estudios para ver cuán bien las células humanas lo absorbían. Descubrieron que hay dos sistemas de transporte principales: uno rápido y otro más lento.
A pesar de la presencia de queuína en nuestra comida, parece que el cuerpo tiene su propio modo de controlar cuánto absorbemos. ¿Qué cool, no?
Vías de señalización
El Papel de lasCuriosamente, las vías de señalización en nuestras células también pueden afectar cuán eficientemente se absorbe la queuína. Por ejemplo, ciertos activadores pueden aumentar la absorción de queuína en las células. Pero si la exposición a estas sustancias es demasiado larga, puede tener el efecto contrario. Es como un baile donde los movimientos correctos llevan a una perfecta armonía, mientras que los incorrectos desbalancean todo.
Ciertos factores de crecimiento también se han relacionado con un aumento en la absorción de queuína, lo que significa que nuestros cuerpos tienen un mecanismo incorporado para adaptarse según lo que encuentran. Es un poco como una ardilla recolectando nueces en otoño para prepararse para el invierno.
Descubriendo el Transportador: SLC35F2
Así que, los científicos han encontrado un jugador clave en el transporte de queuína y queuosina: una proteína conocida como SLC35F2. Esta proteína actúa como el transportador principal, y se ha encontrado tanto en levadura como en humanos. Es un poco como un servicio de entrega, asegurándose de que la queuína y la queuosina lleguen a donde necesitan estar.
En estudios de laboratorio, los investigadores descubrieron que SLC35F2 es bastante exigente sobre lo que deja pasar. No parece permitir que las bases nucleicas estándar (los bloques de construcción del ADN y ARN) interrumpan el transporte de queuína, lo que sugiere que tiene un trabajo específico que hacer.
Encontrando Familia: La Familia de Transportadores SLC35
Los científicos han podido rastrear el árbol genealógico de las proteínas transportadoras asociadas con la queuína y la queuosina. Resulta que en algunos organismos, como la levadura S. pombe y el parásito T. brucei, SLC35F2 puede ser el único transportador involucrado en la importación de queuína y queuosina. ¡Hablando de exclusividad!
Los investigadores incluso han hecho conexiones impresionantes a través de diferentes reinos de la vida, lo que sugiere que este transportador puede haber evolucionado junto con los nutrientes que ayuda a transportar. ¡La naturaleza realmente está llena de sorpresas!
El Gen Detrás del Transportador
Profundizando más, el gen SLC35F2 está ubicado en el cromosoma 11. Los científicos eliminaron este gen en entornos de laboratorio para ver si el transporte de queuína y queuosina se vería afectado. Cuando lo hicieron, los resultados fueron claros: sin SLC35F2, las células tenían dificultades para absorber queuína y queuosina.
Es como intentar entrar a un club sin tu pase VIP; simplemente no entrarás. Con este conocimiento, los científicos pueden entender mejor cómo aprovechar la queuína y la queuosina en diversas aplicaciones, incluyendo la salud y la nutrición.
¿Qué Viene Para la Investigación?
Con el descubrimiento de SLC35F2 y su papel en el transporte de queuína y queuosina, el escenario está listo para más investigación. Los científicos están ansiosos por explorar cómo estas pequeñas moléculas impactan la salud humana.
Entender cómo estos nutrientes afectan a nuestros cuerpos podría conducir a mejores recomendaciones nutricionales, o incluso terapias para ciertas enfermedades.
La Conexión con la Investigación del Cáncer
Curiosamente, SLC35F2 también se ha relacionado con el cáncer. Se han encontrado altos niveles de expresión de SLC35F2 en varios tipos de tejidos cancerosos. Esta conexión abre posibles avenidas para terapias específicas. Al bloquear o potenciar la función de SLC35F2, los médicos podrían influir en el comportamiento de las células cancerosas.
Así que, ya no se trata solo de nutrición; la queuína y la queuosina podrían jugar un papel crucial en la lucha contra el cáncer también. Los mecanismos subyacentes son aún un misterio, ¡pero las posibilidades son emocionantes!
Conclusión
En el gran tapiz de la nutrición, la queuína y la queuosina pueden no recibir el protagonismo, pero son jugadores esenciales detrás de escena. A medida que los científicos continúan descubriendo los misterios de estos nutrientes y sus mecanismos de transporte, puede que descubramos que nuestra comprensión de la dieta y la salud es más compleja y fascinante de lo que jamás imaginamos.
Así que, la próxima vez que disfrutes de una comida, recuerda que pequeñas moléculas como la queuína y la queuosina podrían estar trabajando arduamente detrás de escena para mantenerte saludable. ¡Un reconocimiento a esos héroes anónimos de nuestra dieta!
Fuente original
Título: The oncogene SLC35F2 is a high-specificity transporter for the micronutrients queuine and queuosine
Resumen: The nucleobase queuine (q) and its nucleoside queuosine (Q) are micronutrients derived from bacteria that are acquired from the gut microbiome and/or diet in humans. Following cellular uptake, Q is incorporated at the wobble base (position 34) of tRNAs with a GUN anticodon, which is important for efficient translation. Early studies suggested that cytosolic uptake of queuine is mediated by a selective transporter that is regulated by mitogenic signals, but the identity of this transporter has remained elusive. Here, through a cross-species bioinformatic search and genetic validation, we have identified the solute carrier family member SLC35F2 as a unique transporter for both queuine and queuosine in Schizosaccharomyces pombe and Trypanosoma brucei. Furthermore, gene disruption in HeLa cells revealed that SLC35F2 is the sole transporter for queuosine in HeLa cells (Km 174 nM) and a high-affinity transporter for the queuine nucleobase (Km 67 nM), with the presence of another low-affinity transporter (Km 259 nM) in these cells. Competition uptake studies show that SLC35F2 is not a general transporter for other canonical ribonucleobases or ribonucleosides, but selectively imports q and Q. The identification of SLC35F2, an oncogene, as the transporter of both q and Q advances our understanding of how intracellular levels of queuine and queuosine are regulated and how their deficiency contributes to a variety of pathophysiological conditions, including neurological disorders and cancer. Significance StatementThe discovery of SLC35F2 as the eukaryotic transporter of queuine and queuosine is key to understanding how these micronutrients are salvaged from the human gut and distributed to different body tissues. Queuosine modification of tRNAs enhances the accuracy and efficiency of codon-anticodon pairing and regulates a range of biological and pathophysiological states, including oxidative stress responses, cancer, learning, memory, and gut homeostasis.
Autores: Lyubomyr Burtnyak, Yifeng Yuan, Xiaobei Pan, Lankani Gunaratne, Gabriel Silveira d’Almeida, Maria Martinelli, Colbie Reed, Jessie Fernandez Garcia, Bhargesh Indravadan Patel, Isaac Marquez, Ann E. Ehrenhofer-Murray, Manal A. Swairjo, Juan D. Alfonzo, Brian D. Green, Vincent P. Kelly, Valérie de Crécy-Lagard
Última actualización: 2024-12-11 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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