Un reciente estudio realizado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), un centro mixto entre la Universitat de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, junto con el Núcleo Milenio Phytolearning en Chile, ha revelado cómo los genes del tomate (Solanum lycopersicum) se comunican para coordinar procesos vitales como la maduración del fruto y la respuesta a condiciones de sequía.
Este descubrimiento, que ha sido publicado en la revista Plant Communications, representa un avance significativo en la búsqueda de cultivos más resilientes y sostenibles, especialmente en un contexto marcado por el cambio climático. Además, la publicación destaca con una imagen de portada en el número correspondiente a noviembre de 2025.
El equipo de investigación, liderado por Tomás Matus, investigador del I2SysBio, junto a Elena Vidal y José Miguel Álvarez, directores del Núcleo Milenio Phytolearning, ha demostrado que el funcionamiento del tomate depende de complejas redes de interacción. Cada órgano —raíces, hojas, flores y frutos— desarrolla su propia estrategia reguladora.
Nuevas estrategias para mejorar cultivos ante el estrés hídrico
A través del análisis de más de 10.000 conjuntos de datos sobre expresión génica provenientes de diversos órganos y condiciones ambientales, los investigadores han logrado reconstruir la comunicación entre los genes. “Lo que finalmente logramos fue entender quién da las órdenes, quién responde y cómo varía esa conversación entre una raíz, una hoja o un fruto”, explica Vidal.
Este trabajo ha permitido crear un auténtico “mapa funcional” del metabolismo del tomate, identificando los nodos más influyentes dentro de la red: genes que actúan como coordinadores tanto en la respuesta al estrés hídrico como en el desarrollo del fruto. “Con esta información podemos diseñar estrategias de mejora genética más inteligentes, basadas en redes completas y no en hipótesis aisladas”, señala Matus.
Una visión en “red” frente al cambio climático y la sequía
A lo largo de las últimas décadas, la investigación sobre mejoras en cultivos se ha centrado en encontrar el llamado “gen milagroso”. Sin embargo, este estudio marca un cambio paradigmático: modificar un solo gen puede tener repercusiones sobre toda la red genética, lo que exige adoptar estrategias basadas en sistemas completos.
"Adoptar una visión ‘en red’ nos permite comprender que en las plantas no hay genes que actúan aisladamente; existen sistemas complejos donde cada gen influye sobre muchos otros”, afirma Matus. En situaciones críticas como el cambio climático y la sequía, esta perspectiva es esencial para descubrir cómo las plantas reorganizan sus redes internas para adaptarse al estrés.
TomViz: Innovación al servicio de la comunidad científica
TomViz, una plataforma web interactiva desarrollada como parte del proyecto, permite explorar fácilmente las redes reguladoras génicas del tomate. Integrada en el entorno PlantaeViz, esta herramienta ofrece acceso abierto a datos científicos, permitiendo a los usuarios consultar genes, identificar conexiones y generar subredes personalizadas. También incluye opciones para realizar análisis de enriquecimiento y visualizar posiciones genómicas.
Referencia artículo:
Fernández J.D., Navarro-Payá D., Santiago A., Cerda A., Canan J., Contreras-Riquelme S., Moyano T.C., Landaeta-Sepúlveda D., Melet L., Canales J., Johnson N.R., Álvarez J.M., Matus J.T., y Vidal E.A (2025). Organ-level gene-regulatory networks inferred from transcriptomic data reveal context-specific regulation and highlight novel regulators of ripening and ABA-mediated responses in tomato. Plant Communications , 2025 DOI: 10.1016/j.xplc.2025.101499.
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