Les fraises doivent leur saveur distinctive à un mélange complexe de sucres, d’acides et de plus de 900 composés volatils, principalement des esters, qui sont produits et dégradés respectivement par les alcools acyltransférases (AAT) et les carboxylestérases (CXE).
Malgré l’importance des CXE dans la détermination de l’arôme de la fraise et de la qualité du fruit, leur rôle et leur régulation lors de la maturation de la fraise restent largement inexplorés. Néanmoins, cela est essentiel pour comprendre les bases moléculaires des synthèses volatiles, améliorer la saveur de la fraise et attirer le consommateur.
En avril 2022, Recherche horticole recherche publiée intitulée « La carboxylestérase FanCXE1 du fraisier est impliquée dans le catabolisme des esters volatils pendant le processus de maturation« .
Dans cette étude, la caractérisation fonctionnelle de FanCXE1, un gène de la carboxylestérase de la fraise, a été réalisée à l’aide d’une approche multiforme combinant des techniques bioinformatiques, biochimiques et de biologie moléculaire. L’analyse phylogénétique a positionné FanCXE1 aux côtés d’autres carboxylestérases végétales, révélant ses relations évolutives, et InterProScan a été utilisé pour prédire son domaine, y compris le repliement de l’hydrolase α/β et la triade catalytique typique de la famille CXE.
Le profil d’expression génique a été analysé, montrant une régulation positive marquée au cours de la maturation des fruits, principalement dans les fruits. De plus, la maturation dans les réceptacles de fraises a été influencée par des changements hormonaux, en particulier par les auxines et l’acide abscissique (ABA), soulignant sa réactivité aux hormones clés régissant la maturation.
La localisation subcellulaire de la protéine FanCXE1, qui devrait être ancrée à la membrane plasmique, a été confirmée par des expériences de fusion GFP, suggérant son lien avec la membrane plasmique. La spécificité du substrat et les conditions optimales de la protéine recombinante FanCXE1 ont été déterminées par des tests enzymatiques, révélant une affinité plus élevée pour les esters naphtyliques à chaîne plus longue et établissant ses optima de pH et de température.
La fonction de FanCXE1 a été davantage élucidée grâce à une inactivation transitoire dans les fraises, ce qui a entraîné une modification significative du profil volatil. Les fruits transgéniques présentaient des niveaux accrus de divers esters et une diminution des niveaux de certains alcools, suggérant un rôle de FanCXE1 dans le catabolisme des esters volatils pendant la maturation.
Les résultats de l’étude montrent que FanCXE1 contribue de manière significative à la modulation de la teneur en esters et en alcool des fraises, ce qui affecte le profil aromatique global du fruit.
En conclusion, cette recherche fournit un aperçu détaillé de la fonction et de la régulation de la carboxylestérase FanCXE1 dans les fraises, soulignant son rôle important dans le processus de maturation et son impact potentiel sur la saveur et la qualité des fruits.
Comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents au métabolisme des esters dans les fraises ouvre la voie à des programmes de sélection visant à améliorer la saveur des fruits et leur attrait pour le consommateur, favorisant ainsi des habitudes alimentaires plus saines et augmentant potentiellement la rentabilité des producteurs de fraises.
Plus d’information:
Félix Juan Martínez-Rivas et al, La carboxylestérase FanCXE1 de la fraise est impliquée dans le catabolisme des esters volatils au cours du processus de maturation, Recherche horticole (2022). DOI : 10.1093/hr/uhac095
Fourni par Plant Phenomics