Aproximadamente el 75% de los alimentos del mundo provienen de 12 plantas. Los científicos estiman que hay hasta 30.000 especies comestibles.
por el Laboratorio Cold Spring Harbor
Este cuello de botella no solo pone en peligro nuestro suministro de alimentos si un cultivo importante se ve afectado por una sequía o una enfermedad, sino que también limita nuestras opciones en el supermercado.
Durante años, los criadores han luchado por ampliar la selección de alimentos. Parte de la razón es un problema que los biólogos conocen bien: los mismos métodos de selección de rasgos ventajosos pueden producir resultados diferentes en especies relacionadas .
Ahora, el Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) ha descubierto una posible solución al problema de la predictibilidad. El trabajo se ha publicado en Nature .
Investigadores del CSHL y colegas de todo el mundo han secuenciado docenas de genomas completos del género de plantas que incluye tomates, papas y berenjenas.
En un proceso que denominan «pangenética», los biólogos utilizan su nuevo pangenoma de alta calidad para mapear los genes detrás de rasgos específicos de importancia agrícola en todo el género y apuntar a esos genes para crear mutaciones deseables.
Su investigación revela la importancia de comprender la evolución de los genes parálogos (aquellos que surgen a través de la duplicación de genes) para predecir los resultados de la edición genómica. El profesor del CSHL e investigador del HHMI Zachary Lippman dirigió el estudio. «Hay muchos cultivos alimentarios maravillosos», afirma. «¿Cuántos de ellos no han recibido la atención que les vendría bien, en comparación con los cultivos ‘principales’?».
Los investigadores han estudiado la duplicación de genes durante décadas, pero hasta ahora no se había estudiado en profundidad cómo se relacionan los parálogos con los cambios físicos en las distintas especies. Lippman colaboró con colegas de cuatro continentes para llenar este vacío. Es importante destacar que sus mayores descubrimientos no surgieron de las plantas que tenía en el patio trasero de Lippman, sino de la berenjena africana.
La berenjena africana, pariente del tomate originario de la región subsahariana, varía mucho en forma, color y tamaño de la fruta.
Estas imágenes resaltan la notable diversidad de brotes y frutos de plantas en un solo subconjunto de especies de Solanum en el pangenoma. Crédito: Laboratorio Lippman/CSHL
Este mapa ilustra las ubicaciones centrales aproximadas de crecimiento y los usos agrícolas de 22 cultivos autóctonos incluidos en el pangenoma de Solanum. Crédito: Laboratorio Lippman/CSHL
Lippman y su colaborador de muchos años Michael Schatz en la Universidad Johns Hopkins recurrieron a un criador de Uganda para intercambiar ideas y experiencia.
Al mapear decenas de miles de parálogos, el equipo identificó un gen previamente desconocido en la berenjena africana que afecta el tamaño de la fruta. El parálogo tiene la misma función en los tomates. El equipo, en el que participaron Joyce Van Eck del Instituto Boyce Thompson y Matthias Benoit del INRAE, descubrió que podían influir en el tamaño del tomate editándolo.
«El intercambio recíproco entre cultivos autóctonos y cultivos principales crea nuevas vías predecibles para una mejor reproducción», afirma Benoit. «Esto es fundamental para impulsar la diversidad y la resiliencia del sistema alimentario».
«La diversidad de cultivos beneficia la nutrición, la elección y la salud», añade Lippman. Determinar cómo funcionan los parálogos relacionados en las distintas especies podría ayudar a mejorar el rendimiento de los cultivos , los tiempos de floración y la selección de alimentos. En otras palabras, es una situación en la que todos ganan: científicos, agricultores y consumidores de todo el mundo.
Más información: La pangenética de Solanum revela parálogos como contingencias en la ingeniería de cultivos, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08619-6a
