Cómo las frutas o las flores producen una coloración particular o un patrón de color es una pregunta que a menudo tiene respuestas complejas. También puede parecer una pregunta relativamente trivial. Sin embargo, no se deje engañar: Barbara McClintock ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1983 por descubrir los transposones mientras investigaba por qué los granos de maíz a menudo tienen patrones de colores en mosaico. Entonces, estas preguntas 'triviales' en realidad pueden decirnos mucho sobre los mecanismos fundamentales de la biología.

Al igual que los granos de maíz mosaico, Green-Stripe (también conocido como Green Zebra) es un rasgo natural en los tomates que se utiliza para producir cultivares de tomate con una llamativa variedad de colores de frutas. Este patrón de color no solo es atractivo para los productores de tomate y el público comprador, sino que también se cree que es más atractivo para las aves que propagan semillas. Sin embargo, se desconoce qué causa este patrón de color en estos tomates. En un artículo reciente disponible en acceso abierto en Nuevo fitólogo, Genzhong Liu y colegas de China investigar la base genética de la variedad de colores de los tomates Green-Stripe.

Usando una serie compleja de experimentos genéticos, Liu y sus colegas precisan la presencia del rasgo Green-Stripe en un solo locus genético, que identifican como un gen llamado TOMATO AGAMOUS-LIKE 1 (TAGL1). TAGL1 codifica un factor de transcripción que ya se sabe que está involucrado en el desarrollo de frutos de tomate, pero su participación en el rasgo Green-Stripe es un nuevo descubrimiento. Sorprendentemente, las plantas de tomate con o sin el rasgo Green-Stripe no muestran diferencias en la secuencia de codificación del gen TAGL1 o sus regiones reguladoras inmediatamente circundantes.

Por lo tanto, los autores plantean la hipótesis de que las diferencias entre plantas con o sin el rasgo Green-Stripe pueden deberse a una diferencia epigenética (una modificación del ADN heredable reversible) en el gen TAGL1 o sus regiones adyacentes. El rasgo Green-Stripe consiste en una coloración desigual de la fruta basada en rayas verdes y rayas verde claro. Liu y sus colegas encuentran que la modificación epigenética de la secuencia anterior del gen TAGL1 es mayor en las áreas de rayas verdes en comparación con las áreas de rayas verde claro. Luego, los autores muestran que la modificación epigenética mejorada aguas arriba de TAGL1 regula negativamente su expresión en las áreas de rayas verdes de la fruta en relación con las áreas de rayas verdes claras.

Con el fin de identificar cómo la expresión diferencial de TAGL1 en las frutas puede conducir a la variación del color, Liu y sus colegas investigan qué otros tipos de genes también pueden expresarse de manera diferencial en patrones similares. Encuentran que alrededor de 90 genes involucrados en el desarrollo del cloroplasto están regulados al alza en las áreas de rayas verdes en comparación con las áreas de color verde claro. El trabajo adicional vincula directamente la acción de TAGL1 con la regulación negativa de algunos de estos genes de desarrollo de cloroplastos. Entonces, en las áreas de rayas verdes, la baja expresión de TAGL1 debido a la modificación epigenética permite la expresión de genes de desarrollo de cloroplastos, lo que da como resultado la pigmentación verde tan característica de la clorofila. En las áreas con franjas de color verde claro, la expresión de TAGL1 es mayor debido a la reducción de la modificación epigenética, que actúa para disminuir la expresión de los genes de desarrollo del cloroplasto y produce un color verde más claro.

Liu y sus colegas brindan un buen ejemplo de vincular un rasgo de una planta reconocible para una amplia variedad de personas con un evento distinto y el nivel de ADN, y brindan una idea de lo que sucede en el medio. La heredabilidad de los rasgos de las plantas se conoce como un principio desde los días de Gregor Mendel, pero el conocimiento detallado de las diferentes formas en que esto realmente sucede es mucho más reciente para nosotros, respaldado por la amplia disponibilidad actual de técnicas genéticas y moleculares. ¡Que continúe por mucho tiempo!