Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã nghi ngờ rằng phải có một chất vận chuyển tồn tại, nhưng nó vẫn chưa được tìm ra – cho đến nay. Bằng cách xác định gen SLC35F2 là cửa ngõ vào tế bào, bước đột phá này mở ra những khả năng mới cho các liệu pháp điều trị và làm nổi bật tầm quan trọng của chế độ ăn uống và hệ vi sinh vật đường ruột đối với sức khỏe con người.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu bởi các nhà khoa học tại Đại học Florida và Đại học Trinity Dublin, đã giải mã được một bí ẩn lâu đời trong sinh học con người: làm thế nào các tế bào của chúng ta hấp thụ một vi chất dinh dưỡng quan trọng liên quan đến sức khỏe não bộ và khả năng phòng chống ung thư.

Queuosine (phát âm là "cue-o-scene") là một hợp chất giống vitamin mà cơ thể không thể tự sản sinh ra. Thay vào đó, nó được cung cấp từ một số loại thực phẩm và từ vi khuẩn sống trong ruột. Mặc dù rất quan trọng, chất dinh dưỡng này lại bị bỏ qua trong nhiều thập kỷ.

Phát hiện ra gen cho phép nó xâm nhập vào tế bào

Trong một nghiên cứu được công bố tuần này trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà khoa học đã xác định được gen chịu trách nhiệm vận chuyển queuosine vào tế bào người. Phát hiện đột phá này cuối cùng có thể hỗ trợ phát triển các phương pháp điều trị mới tận dụng vai trò của chất dinh dưỡng này trong trí nhớ, học tập và ức chế ung thư.

"Trong hơn 30 năm qua, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng phải có một chất vận chuyển cho chất dinh dưỡng này, nhưng không ai tìm ra được", Valérie de Crécy-Lagard, giáo sư danh dự về vi sinh học và khoa học tế bào tại UF/IFAS, đồng thời là Phó chủ nhiệm khoa và là một trong những nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu, cho biết. "Chúng tôi đã tìm kiếm nó trong một thời gian dài. Phát hiện này mở ra một chương hoàn toàn mới trong việc hiểu cách hệ vi sinh vật và chế độ ăn uống của chúng ta có thể ảnh hưởng đến quá trình dịch mã gen".

Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ từ nhiều tổ chức y tế quốc gia, bao gồm Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Nghiên cứu Ireland (trước đây là Quỹ Khoa học Ireland) và Bộ Y tế và Chăm sóc Xã hội ở Bắc Ireland.

Queuosine định hình biểu hiện gen như thế nào?

Queuosine đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein của cơ thể. Nó làm thay đổi RNA vận chuyển (tRNA), các phân tử chịu trách nhiệm giúp tế bào giải mã DNA và sản xuất protein một cách chính xác.

"Nó giống như một chất dinh dưỡng giúp tinh chỉnh cách cơ thể bạn đọc các gen của mình", cô ấy nói. "Ý tưởng rằng hợp chất nhỏ bé này, mà mọi người hầu như chưa từng nghe đến, lại đóng một vai trò quan trọng như vậy thật thú vị".

SLC35F2 được xác định là phương tiện vận chuyển bị mất tích

Trong nhiều năm, các nhà khoa học không biết queuosine xâm nhập vào tế bào bằng cách nào. Việc phát hiện ra gen SLC35F2 đã lấp đầy khoảng trống đó và tạo nền tảng cho các nghiên cứu trong tương lai. Gen này trước đây đã được nghiên cứu về vai trò của nó trong việc cho phép virus và một số loại thuốc điều trị ung thư xâm nhập vào tế bào, nhưng chức năng bình thường của nó trong sinh học khỏe mạnh vẫn chưa rõ ràng cho đến nay, de Crécy-Lagard giải thích.

"Chúng ta đã biết từ lâu rằng queuosine ảnh hưởng đến các quá trình quan trọng như sức khỏe não bộ, điều hòa trao đổi chất, ung thư và thậm chí cả phản ứng với căng thẳng, nhưng cho đến nay chúng ta vẫn chưa biết làm thế nào nó được thu hồi từ ruột và phân phối đến hàng tỷ tế bào của con người hấp thụ nó", Vincent Kelly, giáo sư tại Trường Sinh hóa và Miễn dịch học của Đại học Trinity College Dublin và là đồng tác giả chính của bài báo, cho biết.

Một dưỡng chất được tái phát hiện với tác động nghiên cứu toàn cầu

Được phát hiện lần đầu tiên vào những năm 1970, queuosine là một phân tử nhỏ bé nhưng lại bị đánh giá thấp trong nhiều năm. Các nhà nghiên cứu tham gia vào nỗ lực quốc tế này hy vọng những phát hiện mới sẽ thu hút sự chú ý hơn đến tầm quan trọng của nó đối với sức khỏe tổng thể.

Dự án này quy tụ các nhà khoa học từ Đại học Florida, Đại học bang San Diego, Đại học bang Ohio và các viện nghiên cứu trên khắp Ireland và Bắc Ireland.