Un estudi de l’Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio), centre mixt de la Universitat de València i del Consell Superior d’Investigacions Científiques, i del Núcleo Milenio Phytolearning (Xile), ha desxifrat com els gens de la tomata (Solanum lycopersicum) es comuniquen entre si per a coordinar processos essencials com la maduració del fruit i la resposta a la sequera.

Aquesta troballa obri noves vies per a desenvolupar cultius més resilients i sostenibles en un context de canvi climàtic. La revista Plant Communications ho va publicar en el número de novembre de 2025, que a més a més ho destaca amb imatge de portada.

L’estudi, liderat per l’investigador del I2SysBio Tomás Matus i per Elena Vidal i José Miguel Álvarez, tots dos directors de Núcleo Milenio Phytolearning, revela que el funcionament de la planta de la tomata depèn de xarxes complexes d’interacció en què cada òrgan –arrels, fulles, flors i fruits– organitza la seua pròpia estratègia de regulació.

Per a aconseguir-ho, l’equip ha analitzat més de 10.000 conjunts de dades d’expressió gènica procedents de diferents òrgans i condicions ambientals, i han reconstruït com es comuniquen els gens entre si.  “El que finalment aconseguírem va ser entendre qui dóna les ordres, qui respon i com canvia eixa conversa entre una arrel, una fulla o un fruit”, explica Vidal.

Aquest treball també ha permès generar un autèntic “mapa funcional” del metabolisme de la tomata, identificant els nodes més influents de la xarxa: gens que actuen com a coordinadors de la resposta a l’estrès hídric (sequera) i en el desenvolupament dels fruits. “Amb aquesta informació podem dissenyar estratègies de millora genètica més intel·ligents, basades en xarxes completes i no en hipòtesis aïllades”, assenyala Matus, coautor de l’article i líder del TomsBio Lab en el I2SysBio (https://tomsbiolab.com/).

Una visió en xarxa enfront del canvi climàtic i la sequera

Durant dècades, la investigació sobre com millorar cultius s’ha centrat en trobar el “gen miraculós”. Però aquesta investigació marca un canvi de paradigma: modificar només un gen pot implicar efectes sobre tota la xarxa, la qual cosa exigeix estratègies basades en sistemes complets.

“Adoptar una visió en xarxa ens permet entendre que en les plantes no hi ha gens que actuen de forma aïllada, sinó sistemes complexos de comunicació en què cada gen influeix en molts altres”, explica Matus. En contextos com el canvi climàtic i la sequera, aquesta mirada és clau perquè ajuda a descobrir com les plantes reorganitzen les seues xarxes internes per a adaptar-se a l’estrès.

“Allà on els cultius enfronten cada vegada més condicions extremes, entendre aquestes xarxes pot ajudar-nos a anticipar i seleccionar varietats amb estratègies de resiliència més eficients, en lloc de centrar-nos en un sol ‘gen miraculós’. És una forma més realista i moderna d’entendre la biologia vegetal davant del canvi climàtic”, afirma Matus.

TomViz: una plataforma web oberta

TomViz (https://plantaeviz.tomsbiolab.com/tomviz) és una plataforma interactiva que permet explorar les xarxes reguladores gèniques de la tomata de manera senzilla i visual i que s’ha desenvolupat com a part del projecte. Aquesta eina, integrada en l’entorn PlantaeViz, ofereix a la comunitat científica accés obert a les dades i funcionalitats per a consultar gens, identificar les seues connexions i generar subxarxes personalitzades. A més, inclou opcions per a realitzar anàlisis d’enriquiment, visualitzar la posició dels gens en el genoma i descarregar resultats en diferents formats.

Referència article:

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., i 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 Communitacions, 2025 DOI: 10.1016/j.xplc.2025.101499 

• 
•