Un estudio del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio, CSIC-UV) y del Núcleo Milenio Phytolearning (Chile) ha descifrado cómo los genes del tomate (Solanum lycopersicum) se comunican entre sí para coordinar procesos esenciales como la maduración del fruto y la respuesta a la sequía. Este hallazgo, publicado en la revista Plant Communications, abre nuevas vías para desarrollar cultivos más resilientes y sostenibles en el contexto del cambio climático. La publicación también apareció en la portada del número de noviembre de 2025.
El estudio, liderado por el Dr. Tomás Matus, investigador del I2SysBio, la Dra. Elena Vidal y el Dr. José Miguel Álvarez, ambos directores del Núcleo Milenio Phytolearning, revela que el funcionamiento de la planta de tomate depende de complejas redes de interacción, donde cada órgano —raíces, hojas, flores y frutos— organiza su propia estrategia regulatoria.
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Para lograrlo, el equipo analizó más de 10.000 conjuntos de datos de expresión génica de distintos órganos y condiciones ambientales y reconstruyó cómo los genes se comunican entre sí. "Lo que finalmente conseguimos fue entender quién da las órdenes, quién responde y cómo cambia esa conversación entre una raíz, una hoja o un fruto", explica Vidal.
Este trabajo también ha permitido generar un auténtico "mapa funcional" del metabolismo del tomate, identificando los nodos más influyentes en la red: genes que actúan como coordinadores de la respuesta al estrés hídrico (sequía) y del 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, coautor del artículo y líder del TomsBio Lab en I2SysBio.
Un enfoque de 'red' frente al cambio climático y la sequía
Durante décadas, el discurso público y la investigación sobre cómo mejorar los cultivos se han centrado en la búsqueda del "gen milagro". Pero esta investigación marca un cambio de paradigma: modificar un solo gen puede tener efectos en cadena a lo largo de toda la red, lo que exige estrategias basadas en sistemas completos.
"Adoptar una visión de 'red' nos permite entender que en las plantas no hay genes que actúen de forma aislada, sino sistemas complejos de comunicación en los que cada gen influye en muchos otros", explica Matus. En contextos como el cambio climático y la sequía, esta perspectiva es clave porque ayuda a descubrir cómo las plantas reorganizan sus redes internas para adaptarse al estrés: qué genes asumen roles de liderazgo, cómo cambian las prioridades regulatorias entre raíces, hojas o frutos, y qué mecanismos de comunicación se activan o desactivan.
"Ante cultivos que se enfrentan a condiciones cada vez más extremas, comprender estas redes puede ayudarnos a anticipar y seleccionar variedades con estrategias de resiliencia más eficientes, en lugar de centrarnos en un único 'gen milagro'. Es una forma más realista y moderna de entender la biología vegetal frente al cambio climático", afirma Matus.
TomViz: una plataforma web abierta
Como parte del estudio, el equipo ha creado TomViz, una plataforma interactiva que permite explorar las redes de regulación génica del tomate de forma sencilla y visual. Esta herramienta, integrada en el entorno PlantaeViz, ofrece a la comunidad científica acceso abierto a datos y funcionalidades para consultar genes, identificar sus conexiones y generar subredes personalizadas. También incluye opciones para realizar análisis de enriquecimiento, visualizar la posición de los genes en el genoma y descargar los resultados en distintos formatos.
Gracias a TomViz, cualquier investigador —en Chile, en España o en cualquier parte del mundo— puede aprovechar este recurso para proponer nuevas estrategias que hagan los cultivos más resistentes a la sequía, más productivos y más sostenibles, fomentando la colaboración global y la innovación en la mejora genética.
Fuente: www.i2sysbio.es
