Mediante tecnología CRISPR y secuenciación genómica, investigadores de la Universidad de Almería han aislado un factor de transcripción que regula el tamaño de los tomates. Este fruto es hasta 100 veces más grande que su variedad original.
El tomate (Solanum lycopersicum) es un alimento esencial en la dieta de muchas culturas que proviene del sur de América y que se domesticó hace unos 10.000 años. Pero el que se cultivaba por entonces no es el mismo que el que se comercializa ahora, sino que su genoma ha ido cambiando hasta hacerlo 100 veces más grande que su variedad original (Solanum pimpinellifolium), según afirmó un estudio de 2014.
Ahora, científicos de la Universidad de Almería publican en la revista PNAS nuevas claves genéticas implicadas en su proceso de domesticación, especialmente en su característico aumento de tamaño.
El tamaño del tomate está determinado por los compartimentos de semillas que forman el fruto maduro
“El tamaño extremo del fruto del tomate que evolucionó a partir del pequeño ancestro silvestre frutal S. pimpinellifolium está determinado principalmente por el número de carpelos de una flor, que serán los compartimentos de las semillas que forman el fruto maduro”, explican los autores.
A través de técnicas de secuenciación y CRISPR-Cas9, el equipo ha logrado aislar una proteína implicada en ese crecimiento llamada ‘número excesivo de órganos florales’ (ENO, por sus siglas en inglés). Se trata de un factor de transcripción, que se une a secuencias específicas de ADN para controlar la transcripción de la información genética.
Aumento del meristemo floral
Los investigadores han comprobado que ENO regula el tamaño del tomate a través de la red de desarrollo del meristemo floral, el tejido de la planta que alberga las células madre que dan lugar a las flores.
Sus hallazgos revelan que una mutación en esta proteína afecta a la expresión de determinadas zonas regiones genéticas implicadas en crear las cavidades (derivadas de los carpelos) donde se alojan las semillas.
El factor de transcripción ENO regula el tamaño del tomate a través del desarrollo del meristemo floral, donde están las células madre de las flores
Los ensayos in vitro también apuntan que ENO regula directamente los dominios de expresión de esas regiones genéticas para mantener el buen funcionamiento u homeostasis floral de las células madre.
«Nuestro estudio también muestra que se seleccionó una mutación en la proteína promotora de ENO durante la domesticación para ir mejorando el tamaño del tomate, lo que denota que los cambios transcripcionales en los reguladores clave tienen efectos significativos en los rasgos agronómicos«, concluyen los autores.
Referencia:
Rafael Lozano et al. “ENO regulates tomato fruit size through the floral meristem development network”. PNAS (16 de marzo de 2020). DOI: 10.1073/pnas.1913688117
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