A partir de investigación básica que se realiza en laboratorio del Prof. Carlos Figueroa por estudiantes del Doctorado en Ciencias, mención Ingeniería Genética Vegetal (DIGV) de la Universidad de Talca, se estudia la regulación del proceso de coloración en frutillas que incluye diferentes genes y hormonas vegetales que participan en el rojo predominante de este fruto
La frutilla es una de las frutas preferidas para el consumo humano debido a sus propiedades benéficas para la salud, especialmente por su alto contenido de antioxidantes. Chile actualmente produce más de 50 mil toneladas de frutillas por temporada donde la Región del Maule cobra relevancia ya que cerca de la mitad de la superficie nacional se encuentra en esta región. El color rojo de esta fruta se asocia al alto contenido de unos compuestos denominados “antocianinas”, que se acumulan durante la maduración y que poseen alto poder antioxidante. Es por lo anterior que el rojo de la frutilla o fresa, como se conoce en otros países, cobra una relevancia fundamental para su comercialización dentro y fuera de Chile.
En ese contexto, un grupo tesistas del Doctorado en Ciencias mención Ingeniería Genética Vegetal (DIGV) de la UTalca, se encuentran estudiando los genes que regulan la biosíntesis de las antocianinas. Para ello han incorporado diversas técnicas de laboratorio, con el fin entender mejor a nivel molecular cómo las frutillas obtienen su color. Las técnicas incluyen agroinfiltración en frutos de frutilla y hojas de tabaco.
En esta técnica de agroinfiltración, se aislan genes insertándolos en una bacteria para luego infiltrar el fruto de frutilla, aumentando o disminuyendo la expresión del gen, y observando su efecto en la coloración de frutillas, y así acelerando o disminuyendo la aparición del color rojo.
La estudiante de segundo año del DIGV UTalca y parte del equipo de investigadores, Karla Jara, explica que el color rojo en las frutillas va más allá de su atractivo visual y le otorga importantes características a los frutos. “El atractivo de la frutilla comercial, que se caracteriza por su color rojo, se debe a la presencia de las antocianinas, compuestos que además cuentan con capacidades antioxidantes para los humanos que ayudan a la prevención de enfermedades coronarias”.
“La idea de mi tesis doctoral es estudiar un mecanismo de regulación de la acumulación de antocianinas tanto en hojas como en frutos de Fragaria × ananassa o también conocida como frutilla comercial. Para ello estudio un gen en particular que codifica a un factor de transcripción conocido como YABBY, el cual tiene funciones importantes en el desarrollo normal de las plantas y también en condiciones de estrés. Además se ha observado que estaría cumpliendo un rol importante en la acumulación de antocianinas al interactuar con otros genes importantes, como MYC2 y MYB10, genes que están siendo también estudiados en nuestro grupo de investigación”, agregó la investigadora.
Además, experimentos realizados por el grupo de investigación en campos de frutilla en la comuna de Pelluhue (Región del Maule), han mostrado que la aplicación de una hormona vegetal o fitohormona (conocida como jasmonato) produce frutos más rojos y con mayor capacidad antioxidante, lo que aumentaría el valor de las frutillas.
Paz Zúñiga, estudiante del DIGV UTalca, explicó que en su trabajo ligado a su tesis de doctorado ha investigado rutas de regulación moleculares para la síntesis de antocianinas para saber cómo, cuándo y en qué células la planta sintetizará estos compuestos durante la maduración de los frutos. Las antocianinas además proteger a la planta de diferentes estreses, cumple una función biológica para atraer especies pequeñas para comer el fruto y así diseminar la semilla. En tanto, para los seres humanos ayuda en procesos biológicos como la desinflamación y una dieta saludable.
“Este trabajo se ha basado en identificar la regulación a nivel molecular para ver cuándo, cómo y dónde se generan estos compuestos antioxidantes. Acá existen varias alternativas, pero nosotros nos estamos enfocando en una ruta relacionada a dos proteínas que actúan en el núcleo de las células, denominadas MYC2 y MYB10. Esta última regularía enzimas para sintetizar antiocianinas”, explicó la estudiante.
Felipe Valenzuela Riffo, Ingeniero en Bioinformática y estudiante del DIGV explicó que “mi línea de trabajo en la investigación se centra en comprender una parte del proceso de la maduración y desarrollo de la frutilla. Acá la regulación hormonal durante el desarrollo y maduración del fruto involucra procesos moleculares cruciales y precisos que afectan la bioquímica y la fisiología del fruto y, por ende, la calidad de este”.
A lo largo de estos procesos, diferentes fitohormonas regulan el desarrollo y maduración del fruto. “En este sentido, se sabe que el ácido abscísico (ABA) ha cobrado gran importancia en frutos como la frutilla ya que es una de las hormonas que regula positivamente su maduración. Es por esto, que estudiar cómo la fitohormona jasmonato, hormona vegetal que regulan respuestas frente a estrés y procesos del desarrollo, se relaciona con la producción de ABA, es una de nuestras metas” agregó Valenzuela.
De esta forma, en el laboratorio del Prof. Carlos Figueroa, se realiza investigación básica y aplicada en torno a una de las frutas más populares con el fin de mejorar su potencial saludable.
