Resuelto el misterio de los tomates amarillos
La mutación de un gen clave en la síntesis de carotenos hace que los tomates se amarilleen y merme su calidad nutritiva, según un nuevo estudio.
Por Enrique Coperías
Una mutación en el gen YFT3, que ha sido bautizada como Ser126Arg, juega un papel crítico en la coloración amarillenta de los tomates y en su deterioro nutricional.
Los carotenoides son pigmentos naturales liposolubles que se encuentran ampliamente distribuidos en las plantas, algas y algunos microorganismos. Son responsables de los colores amarillo, naranja y rojo característicos de muchas frutas y vegetales, como zanahorias, tomates, pimientos y calabazas.
Además de su función visual, los carotenoides desempeñan un papel esencial en la fotosíntesis al participar en la captación de la luz y la protección contra el estrés oxidativo causado por la exposición a la luz y al oxígeno.
En los vegetales, los carotenoides actúan como antioxidantes, ya que neutralizan los radicales libres y protegen las células vegetales de posibles daños. También contribuyen al desarrollo y la maduración de los frutos, ya que su acumulación suele estar asociada a cambios en el color que indican la madurez y la calidad del producto.
Buenos para la salud del corazón y de los ojos
Para los seres humanos, los carotenoides son nutrientes clave, ya que algunos de ellos, como el beta-caroteno, son precursores de la vitamina A, esencial para la visión, la inmunidad y el crecimiento celular. Otros, como la luteína y la zeaxantina, son importantes para la salud ocular, mientras que el licopeno, presente en los tomates, ha sido asociado con beneficios para la salud cardiovascular y la prevención de ciertos tipos de cáncer.
Los carotenoides son por tanto compuestos esenciales que determinan el color y el valor nutricional de los tomates. Estos pigmentos responsables de los vibrantes tonos rojos, naranjas y amarillos no solo hacen que la fruta sea visualmente atractiva, sino que también aportan una rica fuente de vitaminas y antioxidantes esenciales para lnuestra salud.
A pesar de su importancia, los mecanismos biológicos que regulan la acumulación de carotenoides en los tomates siguen siendo en gran parte desconocidos, lo que subraya la necesidad de investigaciones exhaustivas para desentrañar las vías genéticas y moleculares que controlan su síntesis. Comprender estos procesos resulta crucial para desarrollar variedades de tomate con perfiles nutricionales superiores y colores más intensos.
La mutación que conduce al color amarillo
En este contexto, investigadores de la Universidad de Shanghái Jiao Tong han realizado avances significativos, cuyos resultados han sido publicados en la revista Horticulture Research. El estudio ha analizado a fondo un mutante de tomate con un mal funcionamiento del llamado gen YFT3, y revela cómo el deterioro de la actividad enzimática asociada a este gen defectuoso afecta a la acumulación de carotenoides y a la coloración del fruto.
Recordemos que el gen YFT3 está estrechamente relacionado con la síntesis y acumulación de carotenoides en los tomates, que son los compuestos responsables de su color y de importantes beneficios nutricionales. Este gen codifica una enzima clave en la vía biosintética de los isoprenoides, un proceso central para la producción de carotenoides. Específicamente, esta enzima facilita la conversión del isopentenil pirofosfato (IPP) en dimetilalil pirofosfato (DMAPP), una reacción esencial en las primeras etapas de la síntesis de carotenoides.
El equipo descubrió una mutación crítica en el gen YFT3, que ha sido bautizada como Ser126Arg. Esta reduce drásticamente la capacidad de la enzima para convertir el IPP en DMAPP. Como resultado, los tomates con esta mutación muestran una acumulación significativamente menor de carotenoides, lo que se traduce en frutos de un color amarillento en lugar de los vibrantes tonos rojos característicos de los frutos maduros. Esto afecta tanto a la apariencia del tomate como a su perfil nutricional.
Tomates más nutritivos y coloridos
Experimentos de laboratorio confirmaron que el alelo mutado del gen YFT3 no solo presenta una actividad enzimática reducida, sino que también provoca un impacto negativo en la acumulación de carotenoides en los frutos. Estos hallazgos ponen de relieve el papel fundamental de determinados residuos de aminoácidos en la función de la enzima y abren la puerta a la manipulación genética para aumentar el contenido de carotenoides en los tomates, lo que podría mejorar el valor nutritivo y la coloración de la fruta.
“Nuestra investigación no solo identifica un factor genético clave que influye en el color de los frutos del tomate, sino que también proporciona información valiosa sobre la compleja red de biosíntesis de carotenoides. Este conocimiento puede ser fundamental para desarrollar tomates con un mayor valor nutricional y atractivo visual.”
Para Zhao, las implicaciones de esta investigación van mucho más allá del ámbito científico. Los hallazgos ofrecen aplicaciones prometedoras para programas de mejoramiento genético orientados a incrementar la calidad y el contenido nutricional de los tomates.
Una mejor comprensión del papel del gen YFT3 en la biología del tomate permite a los criadores desarrollar variedades con mayores niveles de carotenoides, mejorando su valor como fuente dietética de vitaminas y antioxidantes. Además de los beneficios para la salud humana, estos avances también podrían fortalecer la sostenibilidad agrícola, al fomentar el desarrollo de cultivos más resistentes y nutritivos, satisfaciendo así la creciente demanda mundial de alimentos saludables y de alta calidad. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Shanghái Jiao Tong
Fuente: Wenzhen Li, Lulu Chen, Weihua Zhao, Yuhang Li, Ying Chen, Tengjian Wen, Zhengjun Liu, Chao Huang, Lida Zhang, Lingxia Zhao. Mutation of YFT3, an isomerase in the isoprenoid biosynthetic pathway, impairs its catalytic activity and carotenoid accumulation in tomato fruit. Horticulture Research (2024). DOI: https://doi.org/10.1093/hr/uhae202
