Окраска помидоров зависит от каротиноидов — природных пигментов, синтезируемых в ходе сложной цепочки реакций. Эти соединения не просто придают растениям цвет, но и выполняют важные функции: защищают клетки от солнечного излучения, участвуют в фотосинтезе и служат источником антиоксидантов для человека. Главный среди них — ликопин, отвечающий за насыщенно-красный оттенок спелых плодов.
Но у желтых сортов этот процесс нарушается. Ученые обнаружили, что в гене YFT3, который кодирует фермент изопентенилдифосфат-изомеразу (IDI1), происходит точечная мутация: аминокислота серин заменяется на аргинин в позиции 126. На первый взгляд, незначительная замена, но именно она нарушает тонкий баланс между двумя важными молекулами — IPP и DMAPP, участвующими в образовании каротиноидов. В результате фермент работает гораздо хуже. Хромопласты, то есть органеллы, где хранятся пигменты, формируются неправильно, и томаты теряют красный цвет.
Ученые подтверждают — если восстановить нормальный вариант YFT3, томаты снова становятся красными. А если этот ген “отключить”, плоды неизменно приобретают желтый оттенок. Это однозначно доказывает ключевую роль мутации в механизме окрашивания.
Чем желтые помидоры уступают красным
На молекулярном уровне желтые томаты действительно проигрывают. Даже если их организм пытается компенсировать нехватку пигмента, активируя другие гены, эффекта почти нет — фермент YFT3 не выполняет свою работу. Уровень ликопина и других каротиноидов падает в несколько раз, что напрямую влияет на пищевую ценность.
Желтые и красные томаты содержат опасный токсин, который нейтролизуется по мере созравения.
Ликопин — мощный антиоксидант, который помогает снижать уровень холестерина, защищает клетки от свободных радикалов и может уменьшать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Его концентрация в красных томатах одна из самых высоких среди растительных продуктов, и именно поэтому диетологи рекомендуют включать их в рацион. Желтые помидоры выглядят красиво, но по содержанию полезных веществ они ближе к декоративным сортам. А вот своими способностями бороться с кишечными инфекциями, желтые и красные томаты не различаются.
Кроме того, мутация отражается на структуре хромопластов. Они становятся менее плотными и хуже удерживают пигменты. Это делает цвет более бледным, а текстуру — чуть рыхлой. Вкусовые качества тоже меняются — желтые томаты мягче, менее кислые, но часто лишены того насыщенного “томатного” аромата, который характерен для красных сортов.
Что открытие значит для селекции и биотехнологий
Результаты работы китайских исследователей, опубликованные в журнале Horticulture Research, проливают свет на генетическую основу окраски плодов и открывают перспективы для точного редактирования растений. Теперь селекционеры могут управлять интенсивностью цвета, регулируя активность YFT3 или связанных с ним ферментов. Это позволит не только создавать декоративные сорта, но и повышать концентрацию полезных каротиноидов.
Как отмечает руководитель исследования доктор Линся Чжао, участок Ser126 в белке YFT3 критически важен. он обеспечивает связывание ионов магния, без которых фермент теряет способность катализировать реакции. Нарушение этого баланса захлопывает» весь изопреновый путь — основу синтеза каротиноидов. Иными словами, одна аминокислотная ошибка меняет не только цвет, но и химический состав плода.
Это открытие дает мощный инструмент для агробиотехнологий. Управляя активностью YFT3, можно создавать сорта с заданным оттенком, содержанием ликопина или даже измененным вкусом. Более того, такие исследования помогут улучшить качество других культур: перца, моркови, кукурузы и пр., где каротиноиды играют аналогичную роль.
Подводя итоги можно сказать, что желтые помидоры — это результат крошечной мутации, которая лишает плоды их главного пигмента. Внешне они могут казаться более мягкими и изысканными, но по пищевой цен
