Sustancias que marcan las etapas de maduración del tomate

La glicoproteína arabinogalactana como un marcador molecular y citológico en las etapas de maduración del tomate

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  Las frutas son uno de los principales cultivos hortícolas cuya producción crece cada año en todo el mundo. El tomate (Solanum lycopersicum familia Solanaceae) es una fruta económicamente importante que se encuentra como uno de los cultivos más significativos a nivel mundial representando un gran sector del mercado de frutas carnosas. La maduración del fruto del tomate es un proceso biológico complejo que implica cambios en el color, la textura y el contenido de nutrientes. Estos factores afectan la calidad y la vida útil poscosecha, lo que tiene un impacto directo en su valor comercial. Generalmente, el crecimiento y desarrollo de las plantas son procesos regulados y respaldados por la pared celular. Uno de los procesos importantes en la fruta es la maduración, que está asociada con la degradación de esta estructura. Este hecho conduce a una menor adhesión intercelular y despolimerización de polisacáridos. Sin embargo, la pared celular no solo está compuesta por polisacáridos.  

Las proteínas AGP

Las proteínas arabinogalactanas (AGP) son una de las familias de proteoglicanos más complejas y diversas ampliamente distribuidas en las plantas y se encuentran en todos los tejidos, principalmente en las paredes celulares, las membranas plasmáticas y los espacios intercelulares. Hay informes de que los AGP localizados en las paredes celulares actúan como moduladores de la expansión y diferenciación celular, transductores de señales de la superficie celular y efectores de las respuestas a las condiciones ambientales. La distribución específica de las AGP en la matriz extracelular permite la formación de la continuidad pared celular-membrana plasmática, que es esencial para la integridad de la célula vegetal. Las AGP se caracterizan bioquímicamente por contener carbohidratos y proteínas incorporadas a un grupo glicosilfosfatidilinositol, que permite su unión a la membrana plasmática y la transmisión de información entre el espacio intracelular y extracelular.  

Las AGP pueden influir en el ablandamiento de la fruta

Estudios han demostrado AGP como una molécula potencial involucrada en el proceso de maduración lo que sugiere que estas proteínas pueden afectar la estructura de la pared celular, influyendo en el ablandamiento de la fruta. Científicos estudiaron las alteraciones en las AGP mediante diferentes técnicas bioquímicas e inmunológicas con anticuerpos específicos, en frutos de tomate recolectados en diferentes etapas de maduración cuidadosamente definidas. Los experimentos mostraron que el alto contenido y la aparición de la molécula AGP con un peso molecular de alrededor de 120 kDa (*) están relacionados con las condiciones de integridad de la pared celular. Ya en la etapa inicial de maduración, comienzan a prevalecer los procesos de modificación de la fracción carbohidrato y su despolimerización. En la etapa roja madura/rosada, ocurre degradación, que está asociado con la desaparición de los AGP con pesos moleculares elevados y la aparición de residuos únicos de azúcar con pesos moleculares muy bajos. La presencia de AGP de bajo peso molecular (∼30 kDa) indica el punto óptimo de la maduración en frutos de tomate. (*) Da=Dalton, es una unidad de medida de masa utilizada para expresar las masas de elementos o compuestos. Se define como 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12 en su estado fundamental; kDa=1000 Da.   Fuentes Kutyrieva-Nowak, N.; Leszczuk, A.; Zając, A.; Kalaitzis, P.; Zdunek, A. (2023). Arabinogalactan protein is a molecular and cytological marker of particular stages of the tomato fruit ripening process. Scientia Horticulturae, 310:111718.