Conferencia de Jean-Claude Pech
El 7 de julio 2003 tuvo lugar en Murcia la conferencia de Jean-Claude Pech "Mecanismos moleculares y biotecnología de la maduración de frutas". Félix Romojaro resume los conceptos más destacados vertidos por el conferenciante. En la imagen, a la izquierda Jean Claude Pech y a la derecha, Félix Romojoaro, en ocasión de otro foro, el Congreso del Etileno realizado en Murcia en 2002.
El 7 de julio 2003 tuvo lugar en Murcia la conferencia de Jean-Claude Pech "Mecanismos moleculares y biotecnología de la maduración de frutas". Félix Romojaro, felix@cebas.csic.es, especialista también en el tema, del Centro de Biología Aplicada del Segura, Cebas-CSIC, y organizador del encuentro resume los conceptos más destacados vertidos por el conferenciante. La sede fue el salón de actos del Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario, Finca Estación Sericícola, La Alberca. En la imagen del resumen, a la izquierda Jean Claude Pech y a la derecha, Félix Romojoaro, en ocasión de otro foro, el Congreso del Etileno realizado en Murcia en 2002.
Resumen
- Algunos procesos moleculares y bioquímicos relacionados con la maduración de los frutos climatéricos son etileno-independientes.
- Los diferentes procesos que inducen cambios en la composición de los frutos, durante su maduración, muestran sensibilidad diferente al etileno
- El momento en que los frutos climatéricos muestran su aptitud para madurar no se ha estudiado suficientemente y es un momento crítico del desarrollo del fruto.
- Muchos factores de transcripción de auxinas están regulados por el etileno y auxinas, sugiriendo un nuevo punto de convergencia entre la respuesta de las dos hormona
- Se han encontrado ya los genes receptores del etileno y los componentes de la ruta de transcripción de esta hormona
Mecanismos moleculares y biotecnología de la maduración de frutos
Jean Claude Pech
Profesor del ENSAT de Toulouse (Francia)
Se sabe desde hace mucho tiempo que el etileno juega un importante papel en el proceso de la maduración de las frutas climatéricas. Recientes estudios, sin embargo, ha revelado que un número de procesos moleculares y bioquímicos relacionados con la maduración de la fruta climatérica son etileno independiente. Uno de los pasos cruciales del inicio de la maduración es la inducción de la producción autocatalítica de etileno. En melones que tienen la síntesis de etileno inhibida, la actividad de la ACC sintetasa es inducida al mismo tiempo que los melones de control, indicando que la biosíntesis de ACC durante las 1ª fases de la maduración parece ser un proceso regulado por el desarrollo (independiente del etileno).
Los distintos eventos de la maduración muestran una sensibilidad diferente al etileno. Por ejemplo, el umbral para el desverdizado de la corteza es de 1ppm, mientras que se necesitan 2,5 ppm para desencadenar algunos componentes del proceso de ablandamiento. El nivel de saturación de etileno que produce un máximo efecto es menor que 5ppm, lo que mucho mas bajo que las concentraciones de etileno encontradas en el interior del fruto en el pico climatérico (mas de 100 ppm).
El desarrollo de la capacidad de maduración es una fase crítica en el crecimiento de la fruta que ha recibido poca atención. En un intento de identificar factores que actúen asociados con el etileno en la determinación del patrón del desarrollo del tomate, hemos aislado genes expresados diferencialmente en tomate premaduro. Entre los genes de desarrollo regulado (DR), se identificaron varios como supuestamente codificados por factores de transcripción de auxinas. El primero de estos que fue más caracterizado fue DR12, un supuesto tomate ARF, 4 y DR1, DR2, y Dr 8, que muestran secuencias similares con genes Aux/IAA de varias especies.
De modo sorprendente, encontramos que la expresión de muchos de estos supuestos factores de transcripción de auxinas eran reguladas tanto por el etileno como por auxinas, sugiriendo un nuevo punto de convergencia entre la respuestas de las 2 hormonas. Se utilizó una aproximación por genética reversa para estudiar la función de DR12 en el tomate. Diversos aspectos del fenotipo "pleotrópico" resultante de la inhibición de DR12 podrían indicar un papel de la proteína codificada en la respuesta tanto a auxina como a citoquinina. De todos modos dada la regulación de la acumulación del transcrito de DR12 por el etileno, estos aspectos de fisiología y morfología están mas probablemente bajo el control de diversos factores interaccionados.
Los genes receptores del etileno y los componentes de la ruta de transducción del etileno han sido descubiertos en los últimos años. Sin embargo, el número de genes que se ha demostrado que son inducidos a través de esta ruta es bajo en relación con la variedad de las respuestas fisiológicas de las plantas al etileno. Hemos utilizado "differential display" para aislar genes tempranos regulados por etileno (ER) de tomates verdes inmaduros para comprender mejor la base molecular por la que el etileno coordina el proceso de maduración. Se ha aislado un gran conjunto de clones que muestran homología con genes implicados en (1) regulación transcripcional y post-transcripcional, (2) componentes de transducción de señal, (3) proteínas relacionadas con el estrés y (4) metabolismo primario. Algunos de estos clones ER no tienen todavía ninguna función asignada. Actualmente estamos utilizando un acercamiento genético inverso para investigar la función de estos genes y ocuparnos de su papel en el proceso de maduración. Los datos más recientes indican que: ER50 es un clon como CTR implicado potencialmente en la ruta de transducción del etileno; ER24 es homólogo a un supuesto factor multi-puentes implicado en la activación transcripcional mitocondrial, que podría estar implicado en la estimulación mediante etileno de la actividad mitocondrial durante el incremento climatérico de la respiración.
