Tomates y berenjenas más grandes y sabrosos pronto podrían adornar nuestros platos gracias a los científicos de Johns Hopkins que han descubierto genes que controlan el tamaño que alcanzarán las frutas.
por la Universidad Johns Hopkins
La investigación, dirigida por equipos de la Universidad Johns Hopkins y el Laboratorio Cold Spring Harbor, podría conducir al desarrollo de nuevas variedades de tomates y berenjenas tradicionales, incluidas aquellas que ayudan a sustentar la agricultura en áreas alrededor del mundo donde las variedades locales actualmente son demasiado pequeñas para la producción a gran escala.
Los hallazgos se publican en la revista Nature .
«Una vez que se ha realizado la edición genética, todo lo que se necesita es una semilla para iniciar una revolución», dijo el coautor principal Michael Schatz, un genetista de la Universidad Johns Hopkins que trabajó en el proyecto del genoma humano Telómero a Telómero .
«Con las aprobaciones adecuadas, podríamos enviar semillas modificadas genéticamente a África o a cualquier lugar donde se necesiten y abrir mercados agrícolas completamente nuevos. Existe un potencial enorme para traducir estos avances en un impacto en el mundo real».
La investigación es parte de un esfuerzo más amplio para mapear los genomas completos de 22 cultivos del género de las solanáceas, que incluye tomates, papas y berenjenas.
Utilizando análisis computacional, los investigadores compararon los mapas del genoma y rastrearon cómo evolucionaron los genes a lo largo del tiempo: descubrieron que más de la mitad se habían duplicado en algún momento del pasado.
«A lo largo de decenas de millones de años, existe un movimiento constante de secuencias de ADN que se agregan y se pierden», dijo Schatz.
«El mismo proceso puede ocurrir con las secuencias genéticas , donde genes enteros se duplican o desaparecen. Cuando empezamos a observar, nos dimos cuenta de que estos cambios estaban muy extendidos, pero aún no sabíamos qué significaban esos cambios para las plantas».
Para averiguarlo, los colaboradores del Instituto Boyce Thomson utilizaron la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 para modificar uno o ambos duplicados de un gen, y los colaboradores de Cold Spring Harbor cultivaron las plantas modificadas genéticamente para ver cómo los cambios cambiaban las plantas maduras.
Los duplicados genéticos, o parálogos, terminaron siendo importantes para determinar rasgos como el tiempo de floración, el tamaño y la forma de los frutos.
Por ejemplo, la desactivación de ambas copias de los parálogos del gen CLV3 en la solanácea nativa de Australia dio como resultado plantas que los investigadores describieron como de formas «extrañas, burbujeantes y desorganizadas», no viables para vender como productos agrícolas en los supermercados. Pero la edición cuidadosa de una sola copia del CLV3 dio como resultado frutos más grandes.
«Tener las secuencias completas del genoma de estas especies es como tener un nuevo mapa del tesoro. Podemos ver dónde y cuándo una ruta genética se separa de otra y luego explorar ese lugar en la información genética donde no se nos hubiera ocurrido buscar», dijo Katharine Jenike, quien reunió las secuencias del genoma y era estudiante de doctorado en el laboratorio de Schatz en el momento de la investigación.
«Nos permitieron encontrar los genes del tamaño en un lugar realmente inesperado».
En la berenjena africana, una especie cultivada en todo el continente africano y en Brasil por sus frutos y hojas comestibles, los investigadores identificaron un gen, similar al SaetSCPL25, que controla el número de cavidades de las semillas, o lóculos, dentro de la fruta. Cuando editaron los genes similares al SaetSCPL25 en la planta del tomate, los investigadores descubrieron que podían cultivar tomates con más lóculos: cuanto más numerosos eran, más grande era el tomate.
El descubrimiento podría marcar el comienzo de una nueva era de tomates sabrosos, si se hace correctamente, dijeron los investigadores.
«Este trabajo demuestra la importancia de estudiar muchas especies juntas», dijo Schatz. «Aprovechamos décadas de trabajo en genética del tomate para hacer avanzar rápidamente las berenjenas africanas y, en el camino, encontramos genes completamente nuevos en las berenjenas africanas que, recíprocamente, hacen avanzar a los tomates. A esto lo llamamos ‘pangenética’ y abre infinitas oportunidades para llevar muchas frutas, alimentos y sabores nuevos a los platos de todo el mundo».
Más información: Zachary Lippman, La pangenética de Solanum revela parálogos como contingencias en la ingeniería de cultivos, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08619-6 . www.nature.com/articles/s41586-025-08619-6
