Este hallazgo, publicado en la revista 'Plant Communications', abre
nuevas vías para desarrollar cultivos más resilientes y sostenibles en
un contexto de cambio climático, según ha informado el CSIC en un
comunicado.
El estudio, liderado por el investigador del I2SysBio Tomás Matus y
por los directores de Núcleo Milenio Phytolearning, 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. «Lo que finalmente logramos fue entender quién da las órdenes,
quién responde y cómo cambia esa conversación entre una raíz, una hoja o
un fruto», ha explicado Elena Vidal.
Este trabajo también ha permitido generar un «auténtico 'mapa
funcional' del metabolismo del tomate», con identificación de 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», ha señalado Tomás Matus, coautor del artículo y líder del
TomsBio Lab en el I2SysBio.
Esta investigación marca un «cambio de paradigma»: modificar un solo
gen puede arrastrar efectos sobre toda la red, lo que exige estrategias
basadas en sistemas completos. «Adoptar una visión en red nos permite
entender que en las plantas no hay genes que actúan de forma aislada,
sino sistemas complejos de comunicación donde cada gen influye en muchos
otros», ha añadido Matus.
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
recalcado Matus.
Como parte del estudio, el equipo ha creado TomViz
(https://plantaeviz.tomsbiolab.com/tomviz), 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 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.
