Un estudio reciente publicado en Plant Communications ha generado mapas detallados de la regulación génica en diferentes órganos del tomate, un cultivo de gran importancia nacional y mundial.
La investigación fue dirigida por José David Fernández, doctor en Genómica Integrativa de la Universidad Mayor, y en ella participaron científicos del Centro de Genómica y Bioinformática (CGB) de la Universidad Mayor, el Instituto Milenio iBio, el Núcleo Milenio Phytolearning y el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio) de la Universidad de Valencia, España. El equipo analizó datos de más de 10.000 bibliotecas de expresión génica obtenidas de plantas de tomate expuestas a una amplia gama de condiciones experimentales.
Con este extenso conjunto de datos, los investigadores aplicaron algoritmos de aprendizaje automático para inferir modelos de redes reguladoras de genes. Estas redes proporcionan un marco sólido para generar hipótesis sobre cómo se controla la expresión génica y cómo esta regulación sustenta la función del organismo. Los científicos construyeron redes reguladoras de genes específicas para cinco órganos del tomate (raíz, hoja, flor, fruto y semilla) e identificaron genes reguladores clave que rigen la función de cada órgano.
El estudio demostró que estas redes confirmaron con éxito el papel central de genes bien conocidos involucrados en la maduración del fruto y en las respuestas a la hormona vegetal ácido abscísico (ABA). Además, el análisis reveló nuevos candidatos reguladores con posibles funciones clave en estos procesos, incluyendo SlGBF3, validado experimentalmente como regulador central de la respuesta del tomate al estrés hídrico.
Una herramienta abierta
Todas las redes reguladoras de genes generadas en este estudio están disponibles en la plataforma pública TomViz, una herramienta interactiva que permite a los usuarios explorar la función y regulación de los genes del tomate y generar nuevas hipótesis en una amplia gama de contextos biológicos, desde el desarrollo hasta las respuestas al estrés. “Es una herramienta muy útil. Cuando logramos identificar un regulador maestro —por ejemplo, la respuesta a la deficiencia de nutrientes o al ataque de patógenos— podemos anticipar cómo reaccionará la planta a nivel genético y diseñar estrategias más efectivas para enfrentar el estrés. Esto es de gran relevancia para países como Chile, donde la agricultura es una de las principales actividades y donde el cambio climático impone importantes desafíos para la producción”, explica Fernández.
Ciencia con sello nacional e internacional
Según un comunicado de prensa, el artículo fue seleccionado como portada de la edición de noviembre de Plant Communications, destacando la calidad científica de la investigación. La ilustración fue realizada por la biotecnóloga Josefa Ormeño, egresada de la Universidad Mayor en 2025 e ilustradora científica.
Para Fernández, este logro representa el cierre de una etapa clave de su formación doctoral bajo la tutela de la Dra. Elena Vidal, investigadora principal del CGB, y el inicio de su carrera como investigador en genómica y bioinformática. La formación del Doctorado en Genómica Integrativa me permitió abordar problemas de gran relevancia para la productividad agrícola mediante un enfoque integrador y capacitarme en el uso de herramientas ómicas y computacionales de vanguardia. Gracias al apoyo de la Universidad y de mi tutor, tuve el privilegio de asistir y presentar en importantes reuniones científicas en Chile y en el extranjero, además de realizar una pasantía en el laboratorio del Dr. José Tomás Matus en el I2SysBio de Salamanca, uno de los centros más importantes del mundo en el área de Biología de Sistemas, afirmó Fernández.
Mi trabajo doctoral formó parte de dos publicaciones en prestigiosas revistas del área vegetal, además de un manuscrito que próximamente será enviado para su revisión. Mis logros me han permitido acceder a una plaza de investigador postdoctoral en la Universidad de Salamanca, por lo que estoy muy contento y satisfecho.
