I nutrienti nascosti: Queuina e Queuosina
Scopri i ruoli fondamentali della queuina e della queuosina nella nutrizione.
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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Indice
- L'importanza nutrizionale della Queuina e della Queuosina
- Il misterioso viaggio di Q e q
- Uno sguardo più da vicino al loro trasporto
- Misurare i livelli di Queuina negli esseri umani
- Il ruolo delle Vie di segnalazione
- Scoprire il trasportatore: SLC35F2
- Trovare la famiglia: La famiglia di trasportatori SLC35
- Il gene dietro il trasportatore
- Cosa c'è in serbo per la ricerca?
- Il legame con la ricerca sul cancro
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Magari non hai sentito parlare della queuina (q) e della sua amica Queuosina (Q), ma queste piccole molecole sono forti nel mondo della nutrizione. Sono nutrienti essenziali, grazie ai batteri che le producono. Questi nutrienti sono vitali per noi e per altri esseri viventi. Ne abbiamo bisogno, ma non possiamo farli noi stessi. Quindi, come arrivano nei nostri corpi?
L'importanza nutrizionale della Queuina e della Queuosina
Sai com'è importante mangiare una dieta equilibrata per stare bene? Questa dieta dovrebbe includere una varietà di vitamine e minerali. La queuina e la queuosina sono tra questi nutrienti importanti. Proprio come il tuo corpo ha bisogno di proteine, grassi e carboidrati, ha anche bisogno di queste piccole ma potenti molecole.
Il problema è che dobbiamo ottenere questi nutrienti attraverso il cibo, specificamente dai batteri che li producono. Giocano un ruolo importante in qualcosa chiamato TRNA, che aiuta le nostre cellule a creare proteine. In altre parole, fanno parte della macchina che mantiene i nostri corpi a posto.
Il misterioso viaggio di Q e q
Allora, come arrivano davvero la queuina e la queuosina nei nostri corpi? Pare che non sappiamo tutto ancora. Varie specie, comprese piante, funghi e altri organismi, possono assorbire questi nutrienti, ma gli esseri umani hanno bisogno di un po' di aiuto.
Al momento, i ricercatori non hanno identificato i trasportatori esatti che permettono agli esseri umani di assorbire Q e q dal cibo. Negli animali, i metodi per portare questi nutrienti dall'intestino al resto del corpo sono ancora poco chiari. È un bel mistero per gli scienziati.
Uno sguardo più da vicino al loro trasporto
La queuina e la queuosina entrano nelle nostre cellule attraverso canali piccoli e non identificati. Una volta dentro, la queuosina viene convertita in una forma che possiamo usare. Da lì, la queuosina gioca un ruolo cruciale nel tRNA, che è come un assistente che aiuta a decodificare le nostre istruzioni genetiche per creare proteine.
Ma la queuosina non si ferma qui. Può essere modificata ulteriormente, rendendola ancora più utile nel processo di sintesi proteica. Però, c'è ancora tanto da scoprire su come avvengono queste modifiche.
Misurare i livelli di Queuina negli esseri umani
Adesso, parliamo dei livelli di queuina nel nostro sangue – i ricercatori stimano che si aggirino tra 1 e 10 nM (nanomoli per litro). Negli studi, è stato riscontrato che le donne tendono ad avere una concentrazione media sierica di circa 8 nM, mentre gli uomini sono un po' più bassi a 6,8 nM.
Alcuni studi hanno dimostrato che le cellule sane hanno un modo per portare la queuina nel citosol (il fluido dentro le nostre cellule). I ricercatori hanno utilizzato un composto speciale di queuina nei loro studi per vedere quanto bene veniva assorbito dalle cellule umane. Hanno scoperto che ci sono due sistemi di trasporto principali: uno veloce e uno più lento.
Nonostante la presenza di queuina nel nostro cibo, sembra che il corpo abbia il suo modo di controllare quanto ne assorbiamo. Che figata, vero?
Vie di segnalazione
Il ruolo delleInteressantemente, le vie di segnalazione nelle nostre cellule possono influire anche su quanto efficientemente viene assorbita la queuina. Ad esempio, alcuni attivatori possono aumentare l'assorbimento della queuina nelle cellule. Ma se l'esposizione a queste sostanze dura troppo, può avere l'effetto opposto. È come una danza in cui i movimenti giusti portano a un'armonia perfetta, mentre i movimenti sbagliati fanno andare tutto fuori equilibrio.
Alcuni fattori di crescita sono stati anche collegati a un aumento dell'assorbimento della queuina, il che significa che i nostri corpi hanno un meccanismo integrato per adattarsi in base a ciò che incontrano. È un po' come uno scoiattolo che raccoglie noci in autunno per prepararsi all'inverno.
Scoprire il trasportatore: SLC35F2
Quindi, gli scienziati hanno trovato un protagonista chiave nel trasporto di queuina e queuosina – una proteina nota come SLC35F2. Questa proteina funge da principale trasportatore, ed è stata trovata sia nei lieviti che negli esseri umani. È un po' come un servizio di consegna, assicurandosi che la queuina e la queuosina arrivino dove devono.
Negli studi di laboratorio, i ricercatori hanno scoperto che SLC35F2 è piuttosto schizzinoso su ciò che fa entrare. Non sembra permettere ai nucleobasi standard (i mattoni di DNA e RNA) di disturbare il trasporto di queuina, suggerendo che ha un lavoro specifico da svolgere.
Trovare la famiglia: La famiglia di trasportatori SLC35
Gli scienziati sono stati in grado di rintracciare l'albero genealogico delle proteine trasportatrici associate alla queuina e alla queuosina. Si scopre che in alcuni organismi, come il lievito S. pombe e il parassita T. brucei, SLC35F2 potrebbe essere l'unico trasportatore coinvolto nell'importazione di queuina e queuosina. Che esclusivo!
I ricercatori hanno persino creato collegamenti sorprendenti tra diversi regni della vita, suggerendo che questo trasportatore potrebbe essersi evoluto insieme ai nutrienti che aiuta a trasportare. La natura è davvero piena di sorprese!
Il gene dietro il trasportatore
Addentrandoci di più, il gene SLC35F2 si trova sul cromosoma 11. Gli scienziati hanno disattivato questo gene in laboratorio per vedere se il trasporto di queuina e queuosina fosse influenzato. Quando lo hanno fatto, i risultati erano chiari: senza SLC35F2, le cellule avevano difficoltà ad assorbire queuina e queuosina.
È come cercare di entrare in un club senza il tuo pass VIP; semplicemente non ci riesci! Con queste informazioni, gli scienziati possono capire meglio come sfruttare la queuina e la queuosina in varie applicazioni, inclusa la salute e la nutrizione.
Cosa c'è in serbo per la ricerca?
Con la scoperta di SLC35F2 e il suo ruolo nel trasporto di queuina e queuosina, il palcoscenico è pronto per ulteriori ricerche. Gli scienziati sono ansiosi di esplorare come queste piccole molecole influiscano sulla salute umana.
Capire come questi nutrienti influenzano i nostri corpi potrebbe portare a migliori raccomandazioni nutrizionali, o addirittura terapie per alcune malattie.
Il legame con la ricerca sul cancro
Interessantemente, SLC35F2 è stato anche collegato al cancro. Alti livelli di espressione di SLC35F2 sono stati trovati in vari tessuti tumorali. Questo legame apre potenziali strade per terapie mirate. Bloccando o potenziando la funzione di SLC35F2, i dottori potrebbero influenzare il comportamento delle cellule tumorali.
Quindi, non si tratta più solo di nutrizione; la queuina e la queuosina potrebbero giocare un ruolo cruciale nella lotta contro il cancro, too. I meccanismi sottostanti sono ancora un mistero, ma le possibilità sono entusiasmanti!
Conclusione
Nella grande trama della nutrizione, la queuina e la queuosina potrebbero non ricevere i riflettori, ma sono attori essenziali dietro le quinte. Man mano che gli scienziati continuano a scoprire i misteri di questi nutrienti e dei loro meccanismi di trasporto, potremmo scoprire che la nostra comprensione della dieta e della salute è più complessa e affascinante di quanto avessimo mai immaginato.
Quindi, la prossima volta che gusterai un pasto, ricorda che piccole molecole come la queuina e la queuosina potrebbero stare lavorando sodo dietro le quinte per mantenerti in salute. Un applauso a quegli eroi dimenticati della nostra dieta!
Fonte originale
Titolo: The oncogene SLC35F2 is a high-specificity transporter for the micronutrients queuine and queuosine
Estratto: 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.
Autori: 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
Ultimo aggiornamento: 2024-12-11 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625470.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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