SlSAM3 interactúa con SlACS4 para facilitar la señalización por brassinosteroides que media la coloración del fruto de tomate (Solanum lycopersicum)

Por qué importa el color del tomate

Los tomates no solo alegran una ensalada; su paso de verdes y firmes a rojos y blandos refleja cambios profundos en sabor, textura y valor nutricional. Los productores y mejoradores quieren que ese cambio de color ocurra en el momento adecuado y con la intensidad deseada. Este estudio explora cómo una hormona vegetal llamada brassinosteroide, en colaboración con el gas de maduración etileno, ayuda a que los tomates se pongan rojos al activar proteínas clave dentro del fruto.

Una hormona que empuja al fruto a madurar

El tomate es un fruto “climacterio” clásico, lo que significa que libera un pulso de etileno durante la maduración. El etileno impulsa muchos rasgos de la maduración, incluida la degradación de la clorofila verde y la acumulación de pigmentos carotenoides rojos y naranjas como el licopeno. Los autores trataron frutos de tomate en desarrollo con una forma de brassinosteroide llamada 24-epibrassinolide. En la dosis adecuada, este tratamiento aceleró el cambio de color, redujo la clorofila, aumentó los carotenoides y el licopeno, y elevó los niveles de etileno. Bloquear la producción de brassinosteroides produjo el efecto opuesto: ralentizó el desarrollo del color y disminuyó el etileno. Estas respuestas sugieren que los brassinosteroides actúan como facilitadores de la maduración al potenciar el etileno en el fruto.

Encontrando un interruptor clave dentro del fruto

Para entender cómo el brassinosteroide se conecta con el etileno, el equipo examinó las enzimas que sintetizan S-adenosilmetionina, una pequeña molécula que sirve como punto de partida para el etileno. Entre tres genes relacionados en tomate, uno llamado SlSAM3 respondió con fuerza al brassinosteroide: su actividad aumentó cuando los frutos se trataron con la hormona y disminuyó cuando se bloqueó la biosíntesis del brassinosteroide. SlSAM3 también se volvió más activo a medida que los frutos pasaban de verdes a rojos, más que sus genes hermanos. Usando herramientas de edición genética, los investigadores crearon plantas de tomate carentes de SlSAM3 y otras que producían cantidades extras. Los frutos con SlSAM3 en exceso maduraron y colorearon antes, con más carotenoides y etileno, mientras que los frutos sin SlSAM3 permanecieron verdes más tiempo, conservaron la clorofila y produjeron menos etileno. Esto demostró que SlSAM3 es un impulsor potente de la coloración del tomate.

Cuando el empuje hormonal depende de un gen

Los científicos preguntaron entonces si el brassinosteroide seguiría actuando si SlSAM3 faltara. Pulverizar la hormona sobre plantas normales y sobre plantas con SlSAM3 en exceso hizo que los frutos colorearan aún más rápido y aumentó los pigmentos y el etileno. Pero en frutos carentes de SlSAM3, el tratamiento hormonal dejó de ser efectivo: siguieron siendo lentos para colorear y bajos en licopeno, carotenoides y etileno. El brassinosteroide tampoco logró aumentar la actividad de varios genes implicados en la biosíntesis de etileno en estos mutantes. Estos resultados sitúan a SlSAM3 en el centro del efecto hormonal: sin este gen, el brassinosteroide pierde gran parte de su capacidad para promover la maduración.

Proteínas que actúan codo con codo

El etileno se sintetiza en dos pasos principales, y una de las enzimas clave está codificada por un gen llamado SlACS4. Dado que SlACS4 se vuelve más activo cuando los niveles de SlSAM3 son altos, el equipo probó si las dos proteínas podrían interactuar físicamente. Usando varios métodos de interacción proteica en levadura y en hojas de tabaco, encontraron que SlSAM3 y la enzima SlACS4 sí se unen entre sí, y que el brassinosteroide refuerza claramente este contacto. En los frutos de tomate, reducir la expresión de SlACS4 ralentizó el cambio de color y la acumulación de pigmentos, mientras que aumentar SlACS4 aceleró la maduración. Sin embargo, este impulso por el exceso de SlACS4 fue mucho más débil en frutos que carecían de SlSAM3, lo que indica que SlSAM3 es necesario para que SlACS4 apoye plenamente la producción de etileno y la coloración rápida.

Qué significa esto para mejorar los tomates

En conjunto, el estudio describe una historia sencilla para público general: una hormona vegetal, el brassinosteroide, indica a los frutos de tomate que maduren al elevar la actividad de un gen llamado SlSAM3. La proteína SlSAM3 se asocia con otra proteína, SlACS4, para alimentar la vía del etileno, incrementando los niveles del gas que impulsa el cambio de verde a rojo. Cuando esta asociación es fuerte, los tomates pierden su pigmento verde más rápidamente y acumulan más pigmentos rojos y anaranjados. Al identificar esta interacción, el trabajo ayuda a explicar cómo diferentes señales vegetales se comunican durante la maduración y puede orientar esfuerzos futuros para criar o gestionar tomates con color y calidad más fiables.

Cita: Xuetong, W., Ailing, L., Huan, C. et al. SlSAM3 interacts with SlACS4 to facilitate brassinosteroid signaling-mediated tomato (Solanum lycopersicum) fruit coloring. Commun Biol 9, 700 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-10266-0

Palabras clave: maduración del tomate, coloración del fruto, hormonas vegetales, señalización por etileno, brassinosteroides