SlSAM3 interage com SlACS4 para facilitar o sinalização por brassinosteroide na coloração do fruto de tomate (Solanum lycopersicum)

Por que a cor do tomate importa

Tomates fazem mais do que alegrar uma salada; sua transição de verdes e firmes para vermelhos e macios marca mudanças profundas no sabor, na textura e no valor nutricional. Produtores e melhoristas querem que essa mudança de cor ocorra no momento certo e com a intensidade adequada. Este estudo investiga como um hormônio vegetal chamado brassinosteroide, em conjunto com o gás do amadurecimento etileno, ajuda os tomates a ficarem vermelhos ao ativar proteínas-chave dentro do fruto.

Um hormônio que estimula o amadurecimento

O tomate é um fruto clássico “climatérico”, o que significa que libera um pulso de etileno durante o amadurecimento. O etileno dirige muitas características do amadurecimento, incluindo a degradação da clorofila verde e o acúmulo de pigmentos carotenoides vermelhos e alaranjados, como o licopeno. Os autores trataram frutos de tomate em desenvolvimento com uma forma de brassinosteroide chamada 24-epibrassinolídeo. Na dose certa, esse tratamento acelerou a mudança de cor, reduziu a clorofila, aumentou carotenoides e licopeno, e elevou os níveis de etileno. Bloquear a produção de brassinosteroide teve o efeito oposto, retardando o desenvolvimento da cor e reduzindo o etileno. Essas respostas sugerem que os brassinosteroides atuam como auxiliares do amadurecimento ao aumentar o etileno no fruto.

Encontrando um interruptor chave dentro do fruto

Para entender como o brassinosteroide se conecta ao etileno, a equipe examinou as enzimas que produzem S-adenosilmetionina, uma pequena molécula que serve como ponto de partida para o etileno. Entre três genes relacionados no tomate, um chamado SlSAM3 reagiu fortemente ao brassinosteroide: sua atividade aumentou quando os frutos foram tratados com o hormônio e caiu quando o brassinosteroide foi bloqueado. SlSAM3 também se tornou mais ativo conforme os frutos progrediam de verdes para vermelhos, mais do que seus genes-irmãos. Usando ferramentas de edição gênica, os pesquisadores criaram plantas de tomate sem SlSAM3 e outras que produziam quantidades extras. Frutos com SlSAM3 em excesso amadureceram e coloriram mais cedo, com mais carotenoides e etileno, enquanto frutos sem SlSAM3 permaneceram verdes por mais tempo, mantiveram clorofila e produziram menos etileno. Isso mostrou que SlSAM3 é um motor poderoso da coloração do tomate.

Quando o impulso do hormônio depende de um gene

Os cientistas então perguntaram se o brassinosteroide ainda funcionaria se SlSAM3 estivesse ausente. Pulverizar o hormônio em plantas normais e em plantas com SlSAM3 extra acelerou ainda mais a coloração dos frutos e aumentou pigmentos e níveis de etileno. Mas em frutos sem SlSAM3, o tratamento com o hormônio deixou de ajudar: eles permaneceram lentos para colorir e com baixos níveis de licopeno, carotenoides e etileno. O brassinosteroide também não conseguiu elevar a atividade de vários genes produtores de etileno nesses mutantes. Esses resultados colocam SlSAM3 no centro do efeito do hormônio: sem esse gene, o brassinosteroide perde grande parte de seu poder de promover o amadurecimento.

Proteínas que atuam lado a lado

O etileno é produzido em duas etapas principais, e uma das enzimas-chave envolvidas é codificada por um gene chamado SlACS4. Como SlACS4 se torna mais ativo quando os níveis de SlSAM3 são altos, a equipe testou se as duas proteínas poderiam interagir fisicamente. Usando vários métodos de interação proteica em levedura e em folhas de tabaco, eles descobriram que SlSAM3 e a enzima SlACS4 realmente se ligam entre si, e que o brassinosteroide fortalece claramente esse contato. Em frutos de tomate, reduzir SlACS4 retardou a mudança de cor e o acúmulo de pigmentos, enquanto aumentar SlACS4 acelerou o amadurecimento. No entanto, esse impulso de SlACS4 em excesso foi muito mais fraco em frutos que faltavam SlSAM3, indicando que SlSAM3 é necessário para que SlACS4 apoie plenamente a produção de etileno e a coloração rápida.

O que isso significa para tomates melhores

Em conjunto, o estudo delineia uma história simples para não especialistas: um hormônio vegetal, o brassinosteroide, diz aos frutos do tomate para amadurecer ligando um gene chamado SlSAM3. A proteína SlSAM3 faz parceria com outra proteína, SlACS4, para alimentar a via do etileno, elevando os níveis do gás que impulsiona a mudança do verde para o vermelho. Quando essa parceria é forte, os tomates perdem o pigmento verde mais rapidamente e acumulam mais pigmentos vermelhos e alaranjados. Ao identificar essa interação, o trabalho ajuda a explicar como diferentes sinais vegetais se comunicam durante o amadurecimento e pode orientar esforços futuros para melhorar o melhoramento ou a condução do cultivo de tomates com cor e qualidade mais confiáveis.

Citação: 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

Palavras-chave: amadurecimento do tomate, coloração do fruto, hormônios vegetais, sinalização por etileno, brassinosteroides