Les nutriments cachés : Queuine et Queuosine
Découvre les rôles essentiels de la queuine et de la queuosine dans la nutrition.
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
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Table des matières
- L'importance nutritionnelle de la Queuine et de la Queuosine
- Le voyage mystérieux de Q et q
- Un regard plus attentif sur leur transport
- Mesurer les niveaux de Queuine chez les humains
- Le rôle des Voies de signalisation
- Découverte du transporteur : SLC35F2
- Trouver la famille : La famille de transporteurs SLC35
- Le gène derrière le transporteur
- Qu'est-ce qui attend la recherche ?
- La connexion avec la recherche sur le cancer
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
T'as peut-être jamais entendu parler de la queuine (q) et de son pote la Queuosine (Q), mais ces petites molécules sont super importantes dans le monde de la nutrition. Elles sont des nutriments essentiels, grâce aux bactéries qui les produisent. Ces nutriments sont vitaux pour nous et pour les autres êtres vivants. On en a besoin, mais on peut pas les fabriquer nous-mêmes. Alors, comment ils finissent dans nos corps ?
L'importance nutritionnelle de la Queuine et de la Queuosine
Tu sais comment il faut avoir une alimentation équilibrée pour rester en bonne santé ? Dans ce régime, il faut une variété de vitamines et de minéraux. La queuine et la queuosine font partie de ces nutriments importants. Tout comme ton corps a besoin de protéines, de graisses et de glucides, il a aussi besoin de ces petites molécules puissantes.
Mais le truc, c'est qu'on doit obtenir ces nutriments à travers notre nourriture, spécialement des bactéries qui les produisent. Elles jouent un rôle important dans un truc appelé l'ARNt, qui aide nos cellules à fabriquer des protéines. En gros, elles font partie de la machinerie qui garde nos corps en bon état.
Le voyage mystérieux de Q et q
Alors, comment la queuine et la queuosine arrivent vraiment dans nos corps ? En fait, on ne sait pas encore tout. Différentes espèces, comme les plantes, les champignons et d'autres organismes, peuvent absorber ces nutriments, mais les humains ont besoin d'un petit coup de pouce.
Pour l'instant, les chercheurs n'ont pas trouvé les transporteurs exacts qui permettent aux humains d'absorber Q et q à partir de la nourriture. Chez les animaux, les méthodes pour passer ces nutriments de l'intestin au reste du corps restent floues. C'est un peu un mystère pour les scientifiques.
Un regard plus attentif sur leur transport
La queuine et la queuosine entrent dans nos cellules par des canaux minuscules non identifiés. Une fois à l'intérieur, la queuosine est transformée en une forme qu'on peut utiliser. À partir de là, la queuosine joue un rôle crucial dans l'ARNt, qui est comme un assistant qui aide à décoder nos instructions génétiques pour fabriquer des protéines.
Mais la queuosine ne s'arrête pas là. Elle peut être modifiée encore plus, la rendant encore plus utile dans le processus de synthèse des protéines. Cependant, on a encore beaucoup à apprendre sur comment ces modifications se produisent.
Mesurer les niveaux de Queuine chez les humains
Maintenant, parlons des niveaux de queuine dans notre sang – les chercheurs estiment qu'ils tournent autour de 1 à 10 nM (nanomoles par litre). Dans des études, on a trouvé que les femmes ont tendance à avoir une concentration sérique moyenne d'environ 8 nM, tandis que les hommes sont un peu en dessous avec 6.8 nM.
Certaines études ont montré que les cellules saines ont une façon d'absorber la queuine dans le cytosol (le fluide à l'intérieur de nos cellules). Les chercheurs ont utilisé un composé spécial de queuine dans leurs études pour voir comment il était absorbé par les cellules humaines. Ils ont découvert qu'il y a deux systèmes de transport principaux : un rapide et un plus lent.
Malgré la présence de queuine dans notre nourriture, il semble que le corps a sa propre manière de contrôler combien on en absorbe. C’est plutôt cool, non ?
Voies de signalisation
Le rôle desFait intéressant, les voies de signalisation dans nos cellules peuvent également affecter l'efficacité avec laquelle la queuine est absorbée. Par exemple, certains activateurs peuvent booster l’absorption de queuine dans les cellules. Mais si l'exposition à ces substances est trop longue, cela peut avoir l'effet inverse. C'est comme une danse où les bons mouvements mènent à une harmonie parfaite, tandis que les mauvais déséquilibrent le tout.
Certains facteurs de croissance ont aussi été liés à une augmentation de l'absorption de queuine, ce qui signifie que nos corps ont un mécanisme intégré pour s'adapter en fonction de ce qu'ils rencontrent. C'est un peu comme un écureuil qui ramasse des noix en automne pour se préparer à l'hiver.
Découverte du transporteur : SLC35F2
Alors, les scientifiques ont trouvé un acteur clé dans le transport de la queuine et de la queuosine – une protéine connue sous le nom de SLC35F2. Cette protéine agit comme le principal transporteur, et on l’a retrouvée chez la levure et les humains. C'est un peu comme un service de livraison, s'assurant que la queuine et la queuosine arrivent là où elles doivent être.
Dans des études de laboratoire, les chercheurs ont découvert que SLC35F2 est plutôt sélectif sur ce qu'il laisse passer. Il ne semble pas laisser passer les bases nucléiques standards (les éléments de base de l'ADN et de l'ARN) pour perturber le transport de la queuine, ce qui suggère qu'il a un job spécifique à faire.
Trouver la famille : La famille de transporteurs SLC35
Les scientifiques ont pu retracer l'arbre généalogique des protéines de transport associées à la queuine et à la queuosine. Il s'avère que chez certains organismes, comme la levure S. pombe et le parasite T. brucei, SLC35F2 pourrait être le seul transporteur impliqué dans l'importation de queuine et de queuosine. Parle d'exclusivité !
Les chercheurs ont même établi des connexions impressionnantes à travers différents règnes de la vie, ce qui suggère que ce transporteur a peut-être évolué en même temps que les nutriments qu'il aide à transporter. La nature est vraiment pleine de surprises !
Le gène derrière le transporteur
En plongeant plus profondément, le gène SLC35F2 est situé sur le chromosome 11. Les scientifiques ont désactivé ce gène en laboratoire pour voir si le transport de queuine et de queuosine serait affecté. Quand ils l'ont fait, les résultats étaient clairs – sans SLC35F2, les cellules avaient du mal à absorber la queuine et la queuosine.
C'est comme essayer d'entrer dans un club sans ton pass VIP ; tu ne rentreras pas ! Avec ces connaissances, les scientifiques peuvent mieux comprendre comment tirer parti de la queuine et de la queuosine dans diverses applications, y compris la santé et la nutrition.
Qu'est-ce qui attend la recherche ?
Avec la découverte de SLC35F2 et son rôle dans le transport de la queuine et de la queuosine, il y a plein de place pour plus de recherches. Les scientifiques sont impatients d'explorer comment ces petites molécules impactent la santé humaine.
Comprendre comment ces nutriments affectent nos corps pourrait mener à de meilleures recommandations nutritionnelles, voire à des thérapies pour certaines maladies.
La connexion avec la recherche sur le cancer
Fait intéressant, SLC35F2 a aussi été lié au cancer. Des niveaux élevés d'expression de SLC35F2 ont été trouvés dans divers types de tissus cancéreux. Cette connexion ouvre des pistes potentielles pour des thérapies ciblées. En bloquant ou en renforçant la fonction de SLC35F2, les médecins pourraient influencer le comportement des cellules cancéreuses.
Donc, ce n'est plus juste une question de nutrition ; la queuine et la queuosine pourraient aussi jouer un rôle crucial dans la lutte contre le cancer. Les mécanismes sous-jacents restent un mystère, mais les possibilités sont excitantes !
Conclusion
Dans le grand tableau de la nutrition, la queuine et la queuosine ne sont peut-être pas sous les projecteurs, mais elles sont des acteurs essentiels en coulisse. Alors que les scientifiques continuent de découvrir les mystères de ces nutriments et de leurs mécanismes de transport, on pourrait réaliser que notre compréhension du régime alimentaire et de la santé est plus complexe et fascinante qu’on ne l’avait jamais imaginé.
Alors, la prochaine fois que tu te régales d'un repas, souviens-toi que de minuscules molécules comme la queuine et la queuosine pourraient bien bosser dur en coulisse pour te garder en bonne santé. Un clin d'œil à ces héros oubliés de notre alimentation !
Source originale
Titre: The oncogene SLC35F2 is a high-specificity transporter for the micronutrients queuine and queuosine
Résumé: 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.
Auteurs: 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
Dernière mise à jour: 2024-12-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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