Esto abre nuevas vías para desarrollar cultivos más resistentes en un contexto de cambio climático.
El Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (CSIC-Universitat de València) ha creado un mapa del metabolismo del tomate que identifica redes de genes que coordinan la respuesta al estrés hídrico y el desarrollo de los frutos.
El estudio, liderado por el investigador del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio) Tomás Matus y por los directores de Núcleo Milenio Phytolearning (Chile), Elena Vidal y José Miguel Álvarez, revela que el funcionamiento de la planta del tomate depende de redes complejas de interacción, donde cada órgano (raíces, hojas, flores y frutos) organiza su propia estrategia de regulación.
Para lograrlo, el equipo ha analizado más de 10.000 conjuntos de datos de expresión génica procedentes de diferentes órganos y condiciones ambientales, y han reconstruido cómo se comunican los genes entre sí.
Según Elena Vidal, “finalmente logramos entender quién da las órdenes, quién responde y cómo cambia esa conversación entre una raíz, una hoja o un fruto”.
Este trabajo, publicado en la revista ‘Plant Communications’, también ha permitido generar un ‘mapa funcional’ del metabolismo del tomate, identificando los nodos más influyentes de la red: genes que actúan como coordinadores de la respuesta al estrés hídrico (sequía) y en el desarrollo de los frutos.
“Con esta información podemos diseñar estrategias de mejora genética más inteligentes, basadas en redes completas y no en hipótesis aisladas”, señala Tomás Matus, coautor del artículo y líder del TomsBio Lab en el I2SysBio.
Fuentes de CSIC-UV indican que la investigación marca un cambio de paradigma ya que modificar un solo gen puede arrastrar efectos sobre toda la red, lo que exige estrategias basadas en sistemas completos.
En contextos como el cambio climático y la sequía, esta mirada 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 de regulación entre raíces, hojas o frutos, y qué mecanismos de comunicación se activan o se apagan.
“Allí donde los cultivos enfrentan cada vez más condiciones extremas, entender estas redes puede ayudarnos a anticipar y seleccionar variedades con estrategias de resiliencia más eficientes, en lugar de centrarnos en un solo ‘gen milagroso’. Es una forma más realista y moderna de entender la biología vegetal frente al cambio climático”, ha afirmado Matus.
Plataforma interactiva
Como parte del estudio, el equipo ha creado una plataforma interactiva que permite explorar las redes reguladoras génicas del tomate de forma sencilla y visual. Esta herramienta, integrada en el entorno PlantaeViz, ofrece a la comunidad científica acceso abierto a los datos y funcionalidades para consultar genes, identificar sus conexiones y generar subredes personalizadas.
Además, incluye opciones para realizar análisis de enriquecimiento, visualizar la posición de los genes en el genoma y descargar resultados en distintos formatos.
Gracias a la plataforma TomViz, cualquier investigador —en Chile, España o cualquier parte del mundo— puede aprovechar este recurso para proponer nuevas estrategias que hagan los cultivos más resistentes a la sequía, más productivos y sostenibles, impulsando la colaboración global y la innovación en mejora genética.
