Os Nutrientes Ocultos: Queuína e Queuosina
Descubra os papéis importantes da queuína e da queuosina na nutrição.
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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Índice
- A Importância Nutricional de Queuine e Queuosine
- A Jornada Misteriosa de Q e q
- Um Olhar Mais Perto no Transporte Deles
- Medindo os Níveis de Queuine em Humanos
- O Papel das Vias de Sinalização
- Descobrindo o Transportador: SLC35F2
- Encontrando a Família: A Família de Transportadores SLC35
- O Gene por Trás do Transportador
- O Que Vem a Seguir na Pesquisa?
- A Conexão com a Pesquisa do Câncer
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Você pode nunca ter ouvido falar de queuine (q) e seu parceiro queuosine (Q), mas essas moléculas minúsculas têm um papel importante no mundo da nutrição. Elas são nutrientes essenciais, graças às bactérias que as produzem. Esses nutrientes são vitais pra gente e pra outros seres vivos. A gente precisa deles, mas não consegue produzi-los. Então, como eles acabam nos nossos corpos?
A Importância Nutricional de Queuine e Queuosine
Sabe como você precisa ter uma dieta balanceada pra ficar saudável? Essa dieta deve incluir uma variedade de vitaminas e minerais. Queuine e queuosine estão entre esses nutrientes importantes. Assim como seu corpo precisa de proteínas, gorduras e carboidratos, ele também precisa dessas moléculas pequenas, mas poderosas.
Mas a questão é que a gente tem que conseguir esses nutrientes através da comida, especificamente das bactérias que os produzem. Elas desempenham um papel importante em algo chamado TRNA, que ajuda nossas células a fazer proteínas. Em outras palavras, elas são parte da maquinaria que mantém nossos corpos funcionando direito.
A Jornada Misteriosa de Q e q
Então, como que queuine e queuosine entram realmente nos nossos corpos? Acontece que ainda não sabemos tudo. Várias espécies, incluindo plantas, fungos e outros organismos, conseguem absorver esses nutrientes, mas os humanos precisam de uma ajudinha.
No momento, os pesquisadores ainda não descobriram exatamente quais transportadores permitem que humanos absorvam Q e q da comida. Nos animais, os métodos de levar esses nutrientes do intestino pro resto do corpo ainda não estão claros. É um mistério pra ciência.
Um Olhar Mais Perto no Transporte Deles
Queuine e queuosine entram nas nossas células através de canais minúsculos que ainda não foram identificados. Uma vez dentro, queuosine é convertida em uma forma que a gente pode usar. A partir daí, queuosine desempenha um papel crucial no tRNA, que é como um assistente que ajuda a decifrar nossas instruções genéticas pra fazer proteínas.
Queuosine não para por aí. Ela pode ser modificada ainda mais, tornando-se ainda mais útil no processo de síntese de proteínas. No entanto, ainda temos muito a aprender sobre como essas modificações acontecem.
Medindo os Níveis de Queuine em Humanos
Agora, sobre aqueles níveis de queuine no nosso sangue – os pesquisadores estimam que eles fiquem entre 1 a 10 nM (nanomoles por litro). Em estudos, descobriram que as mulheres tendem a ter uma concentração média de soro de cerca de 8 nM, enquanto os homens ficam um pouco abaixo, com 6.8 nM.
Alguns estudos mostraram que células saudáveis têm um jeito de trazer queuine pro citosol (o líquido dentro das nossas células). Os pesquisadores usaram um composto especial de queuine nos estudos pra ver como bem ele era absorvido pelas células humanas. Descobriram que existem dois sistemas principais de transporte: um rápido e outro mais lento.
Apesar da presença de queuine na nossa comida, parece que o corpo tem sua própria maneira de controlar quanto a gente absorve. Legal, né?
O Papel das Vias de Sinalização
Curiosamente, as vias de sinalização nas nossas células também podem afetar quão eficientemente a queuine é absorvida. Por exemplo, certos ativadores podem aumentar a absorção de queuine nas células. Mas se a exposição a essas substâncias for longa demais, pode ter o efeito oposto. É como uma dança onde os movimentos certos levam a uma harmonia perfeita, enquanto os errados desequilibram tudo.
Certos fatores de crescimento também foram ligados ao aumento da absorção de queuine, o que significa que nossos corpos têm um mecanismo embutido pra se adaptar ao que encontram. É um pouco como um esquilo juntando nozes no outono pra se preparar pro inverno.
Descobrindo o Transportador: SLC35F2
Então, os cientistas encontraram um jogador chave no transporte de queuine e queuosine – uma proteína conhecida como SLC35F2. Essa proteína atua como o principal transportador, e foi encontrada tanto em leveduras quanto em humanos. É como um serviço de entrega, garantindo que queuine e queuosine cheguem onde precisam.
Em estudos de laboratório, os pesquisadores descobriram que SLC35F2 é bem exigente sobre o que deixa entrar. Ela parece não permitir que as nucleobases padrão (os blocos de construção do DNA e RNA) atrapalhem o transporte de queuine, sugerindo que ela tem um trabalho específico a fazer.
Encontrando a Família: A Família de Transportadores SLC35
Os cientistas conseguiram traçar a árvore genealógica das proteínas transportadoras associadas a queuine e queuosine. Acontece que em alguns organismos, como a levedura S. pombe e o parasita T. brucei, o SLC35F2 pode ser o único transportador envolvido na importação de queuine e queuosine. Fala sério, que exclusividade!
Os pesquisadores até fizeram conexões impressionantes entre diferentes reinos da vida, o que sugere que esse transportador pode ter evoluído junto com os nutrientes que ajuda a transportar. A natureza realmente é cheia de surpresas!
O Gene por Trás do Transportador
Mergulhando mais fundo, o gene SLC35F2 está localizado no cromossomo 11. Cientistas desativaram esse gene em ambientes de laboratório pra ver se o transporte de queuine e queuosine seria afetado. Quando fizeram isso, os resultados foram claros – sem o SLC35F2, as células tinham dificuldade em absorver queuine e queuosine.
É como tentar entrar em uma balada sem seu passe VIP; você simplesmente não vai conseguir! Com esse conhecimento, os cientistas podem entender melhor como aproveitar queuine e queuosine em várias aplicações, incluindo saúde e nutrição.
O Que Vem a Seguir na Pesquisa?
Com a descoberta do SLC35F2 e seu papel no transporte de queuine e queuosine, o palco está montado pra mais pesquisas. Os cientistas estão empolgados pra explorar como essas pequenas moléculas impactam a saúde humana.
Entender como esses nutrientes afetam nossos corpos pode levar a melhores recomendações nutricionais, ou até mesmo terapias pra certas doenças.
A Conexão com a Pesquisa do Câncer
Curiosamente, o SLC35F2 também foi ligado ao câncer. Níveis altos de expressão de SLC35F2 foram encontrados em vários tipos de tecidos cancerígenos. Essa conexão abre possíveis caminhos para terapias direcionadas. Bloqueando ou aumentando a função de SLC35F2, os médicos podem conseguir influenciar o comportamento das células cancerígenas.
Então, não se trata só de nutrição; queuine e queuosine podem desempenhar um papel crucial na luta contra o câncer também. Os mecanismos subjacentes ainda são um mistério, mas as possibilidades são empolgantes!
Conclusão
Na grande tapeçaria da nutrição, queuine e queuosine podem não receber os holofotes, mas são jogadores essenciais nos bastidores. À medida que os cientistas continuam a desvendar os mistérios desses nutrientes e seus mecanismos de transporte, podemos descobrir que nossa compreensão sobre dieta e saúde é mais complexa e fascinante do que jamais imaginamos.
Então, da próxima vez que você aproveitar uma refeição, lembre-se de que moléculas minúsculas como queuine e queuosine podem estar trabalhando duro nos bastidores pra te manter saudável. Um salve pra esses heróis não reconhecidos da nossa dieta!
Fonte original
Título: The oncogene SLC35F2 is a high-specificity transporter for the micronutrients queuine and queuosine
Resumo: 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 atualização: 2024-12-11 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: 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
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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