Descifran el 'lenguaje' genético del tomate para afrontar el cambio climático

Un equipo internacional de investigadores ha logrado interpretar las complejas interacciones entre los genes del tomate, desvelando cómo se coordinan para regular procesos esenciales como la maduración del fruto y la respuesta frente a la falta de agua.

El avance abre la puerta a desarrollar variedades más resistentes ante los efectos del cambio climático.

Redes complejas, no genes aislados

La investigación, liderada por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (CSIC-Universitat de València), ha permitido elaborar un mapa detallado del metabolismo del tomate que identifica redes génicas implicadas tanto en el desarrollo del fruto como en la adaptación al estrés hídrico.

El proyecto ha estado encabezado por Tomás Matus, investigador del I2SysBio, junto a Elena Vidal y José Miguel Álvarez, responsables del Núcleo Milenio Phytolearning (Chile). El estudio demuestra que el funcionamiento de la planta no depende de genes aislados, sino de complejas redes de interacción en las que cada órgano —raíces, hojas, flores y frutos— despliega mecanismos propios de regulación.

Para alcanzar estas conclusiones, el equipo analizó más de 10.000 conjuntos de datos de expresión génica obtenidos en distintos tejidos y bajo diversas condiciones ambientales. Con esa información reconstruyeron los circuitos de comunicación que conectan los genes y regulan la respuesta de la planta.

"Por primera vez podemos identificar quién lidera, quién responde y cómo cambia ese diálogo según el órgano", explica Elena Vidal.

Los resultados, publicados en la revista Plant Communications, han permitido además localizar los nodos más influyentes del sistema: genes que actúan como centros de control tanto en situaciones de sequía como durante la formación del fruto.

"Este enfoque nos permite diseñar estrategias de mejora genética mucho más precisas, basadas en el comportamiento de redes completas", destaca Matus, también responsable del laboratorio TomsBio en el I2SysBio.

Desde el CSIC-UV subrayan que el trabajo supone un cambio de paradigma en biología vegetal, al evidenciar que la modificación de un solo gen puede generar efectos en cascada sobre todo el sistema. Por ello, los investigadores defienden una visión integral para la mejora genética.

Herramientas para la ciencia abierta

En un contexto marcado por sequías y fenómenos climáticos extremos, este tipo de análisis resulta clave. Permite comprender cómo las plantas reorganizan sus redes internas para adaptarse al estrés, qué genes asumen un papel central y cómo varían las prioridades regulatorias entre raíces, hojas y frutos.

"En lugar de buscar un ‘gen milagroso’, este enfoque nos ayuda a identificar estrategias de resiliencia más eficaces y realistas", añade Matus. "Es una manera más moderna de entender cómo responden los cultivos al cambio climático".

Como complemento, el equipo ha desarrollado una plataforma interactiva integrada en el entorno PlantaeViz que facilita la exploración visual de las redes génicas del tomate. La herramienta, denominada TomViz, ofrece acceso abierto a los datos y permite consultar genes, analizar sus conexiones y construir subredes personalizadas.

TomViz incorpora funciones para realizar análisis de enriquecimiento, visualizar la localización genómica y descargar resultados en distintos formatos. Así, investigadores de todo el mundo pueden emplear este recurso para diseñar nuevas estrategias que contribuyan a obtener cultivos más resistentes, productivos y sostenibles, fomentando la colaboración científica internacional.