Demoró dos décadas (2000–2020) secuenciar los primeros 500 genomas vegetales. Hoy, gracias a los avances en tecnologías de secuenciación, solo en 2025 se publicaron más de 500 nuevos genomas de plantas. En medio de este ritmo vertiginoso de crecimiento, investigadores alemanes lanzaron PubPlant, una herramienta gratuita y dinámica —con actualización mensual— que permite explorar, analizar y comprender el mapa genético de las plantas como nunca antes. Revisa todos los detalles en este reportaje de The Scientist, traducido al español por ChileBio.
The Scientist / 21 de noviembre, 2025.- Imagínese intentar desarrollar una nueva aeronave sin planos o tratar una enfermedad sin tener al menos un atlas anatómico y manuales fisiológicos del cuerpo humano. Los fitomejoradores se han enfrentado a este tipo de desafíos hasta hace poco, intentando lograr mayores rendimientos, una mejor nutrición y resistencia al estrés, a menudo sin datos genómicos que los guiaran. Hoy en día, los avances en las tecnologías de secuenciación genómica permiten a los investigadores crear mapas genéticos completos de las plantas, que constituyen una sólida base para su trabajo.
A partir de este progreso, Rainer Schwacke, del Forschungszentrum Jülich (Alemania), en colaboración con sus colegas Marie Bolger y Björn Usadel, desarrolló PubPlant: una herramienta bioinformática que promete ser el nuevo «Google Maps» del ADN vegetal. Esta base de datos de acceso abierto y actualización mensual centraliza y organiza la creciente cantidad de información genómica vegetal, permitiendo a científicos, fitomejoradores y biotecnólogos navegar, literalmente, a través de los genomas con mayor facilidad y precisión. Ahora pueden aprovechar el «GPS» que los lleva a la región específica del ADN vegetal donde se debe trabajar para mejorar un rasgo agronómico o nutricional en particular. El equipo publicó este trabajo en Frontiers in Plant Science.
“Piénselo como un atlas de campo para plantas. En lugar de conducir de un campo a otro para ver qué crece, puede abrir un mapa y ver la distribución al instante. PubPlant hace lo mismo con los genomas vegetales: muestra cómo se organizan y relacionan las especies publicadas, de modo que investigadores y estudiantes pueden encontrar rápidamente qué plantas están publicadas, lo que les permite ver rápidamente las publicaciones relevantes e, indirectamente, los datos”, escribió Bolger en un correo electrónico.
Pero cuando se sembró la semilla de PubPlant hace casi una década, no era una gran iniciativa global. “Esto comenzó inicialmente como un proyecto interno para realizar un seguimiento de los genomas de plantas publicados para nuestra herramienta automatizada de anotación de proteínas vegetales, Mercator4”, explicó Schwacke por correo electrónico. “Rápidamente nos dimos cuenta de que no existía otro recurso confiable que ofreciera este servicio (que necesitábamos), lo que nos motivó a añadir esta visualización a nuestro sitio web”.
Auge Genómico: Crecimiento Exponencial en la Secuenciación del Genoma Vegetal
Desde la publicación del genoma vegetal completo de Arabidopsis thaliana (una especie modelo en biología vegetal, equivalente al ratón de laboratorio en la investigación biomédica) en el año 2000, el campo de la genómica vegetal se ha expandido a un ritmo sin precedentes [2]. En los 20 años siguientes, los investigadores secuenciaron 500 especies de plantas. Posteriormente, en tan solo dos años, entre 2020 y 2022, secuenciaron otras 500: lo que antes tardaba dos décadas, se logró en una fracción de tiempo.
En 2024, el ritmo se aceleró aún más: se publicaron más de 500 nuevos genomas en un solo año, 370 de los cuales pertenecían a especies nunca antes secuenciadas. Esta aceleración ha sido posible gracias a los avances en las tecnologías de secuenciación de tercera generación, una mayor colaboración internacional y la reducción de costos que antes eran enormes [3][4].
Con estas cifras en mente, el desafío ya no consiste solo en secuenciar más genomas, sino en organizar, integrar y explotar esta información de forma útil para que pueda utilizarse en la investigación aplicada y en iniciativas público-privadas de fitomejoramiento [5].
“Los investigadores y fitomejoradores a menudo tienen dificultades para acceder y comparar los recursos genómicos de plantas distribuidos en diferentes repositorios”, explicó Bolger. “PubPlant simplifica este proceso al proporcionar una plataforma centralizada y fácil de usar que informa a los usuarios sobre los datos disponibles y destaca los taxones submuestreados. Esto puede contribuir tanto al descubrimiento científico como a la innovación agrícola”.
Un Atlas Genómico para las Plantas
Para ordenar la caótica avalancha de información, el equipo creó funciones en PubPlant que permiten a los usuarios buscar, visualizar y filtrar genomas de plantas según múltiples criterios: especie, familia taxonómica, año de publicación, calidad del ensamblaje y más, todo con enlaces directos a artículos científicos y bases de datos originales. El equipo de PubPlant espera que, mediante gráficos interactivos y una interfaz intuitiva, su sitio web pueda transformar datos dispersos en un recurso navegable y utilizable.
“Lo que distingue a esta plataforma es su accesibilidad”, afirmó Cecilia Décima Oneto, investigadora postdoctoral del Instituto James Hutton, quien trabaja en edición genética en berries y no participó en el proyecto PubPlant.
«Se diseñó pensando en la usabilidad, de modo que incluso investigadores sin una sólida formación en bioinformática puedan explorar los datos eficazmente. La integración de cronologías interactivas, árboles filogenéticos y enlaces directos a publicaciones primarias permite a los usuarios pasar eficientemente de los datos sin procesar a la interpretación biológica. Esto reduce la duplicación de esfuerzos, ahorra tiempo valioso y fomenta enfoques más integradores de la biología vegetal».
Cómo PubPlant podría revolucionar nuestra alimentación
Contar con genomas de alta calidad no es un lujo académico: es la columna vertebral estratégica de la agricultura del siglo XXI. Las técnicas modernas de mejoramiento, como la selección genómica, el diseño de marcadores moleculares o la edición genética de precisión, dependen en gran medida de conocer la ubicación exacta de los genes de interés.
Si nos remontamos a la década de 2000 o incluso a principios de la década de 2010, muchos de los avances actuales en mejoramiento, desde la edición genética de precisión hasta la identificación de genes asociados con la resistencia, la calidad nutricional o la tolerancia al estrés climático, simplemente no habrían sido posibles.
Hoy en día, contar con este detallado Atlas Genómico de Plantas ayuda a los fitomejoradores a responder preguntas clave; por ejemplo, identificar el gen de resistencia a una enfermedad emergente o los loci responsables de la tolerancia a la sequía, determinar qué variantes impulsan un mayor contenido de vitaminas o proteínas o desencadenan alérgenos, y evaluar qué ediciones se pueden realizar sin sacrificar otras características deseables.
Incluso las técnicas biotecnológicas más modernas, desde los transgénicos (OGMs) hasta las recientes tijeras moleculares conocidas como CRISPR, no pueden alcanzar su máximo potencial sin un «Atlas Genómico» que guíe con precisión dónde y cómo dirigir una estrategia de transformación genética sin afectar a los genes relacionados con otras características positivas.
«PubPlant facilita la identificación de genomas publicados de numerosas especies de plantas en un solo sitio», añadió Bolger. «Esto puede acelerar el descubrimiento de características útiles (tolerancia a la sequía, resistencia a plagas, calidad nutricional) al mostrar cómo se distribuyen entre las plantas. Para los fitomejoradores, significa una identificación más rápida de especies o variedades prometedoras; para los investigadores, proporciona una base para estudiar la evolución y la biodiversidad a escala».
Más allá de los cultivos básicos
Los investigadores probaron una aplicación real de PubPlant analizando cultivos alimentarios. Utilizando datos de FAOSTAT, examinaron la cobertura genómica de las familias de plantas con el mayor número de especies alimentarias. Descubrieron que las familias con los genomas más secuenciados (Poaceae, Fabaceae, Solanaceae, Rosaceae y Brassicaceae) también incluían muchos de los cultivos más importantes del mundo. Al mismo tiempo, observaron que otros grupos, como Apiaceae, Amaryllidaceae y Grossulariaceae, siguen estando subrepresentados, lo que indica oportunidades para la secuenciación futura.
Los investigadores señalaron que, si bien todos los cultivos alimentarios clave ya han sido secuenciados, las especies que permanecen sin secuenciar tienden a ser importantes en los países de bajos ingresos. Para los países donde cultivos como la yuca, el teff o las leguminosas autóctonas desempeñan un papel fundamental en la nutrición y los medios de vida, estos mapas pueden ser transformadores.
«PubPlant ofrece una sinopsis concisa de los datos genómicos presentados en artículos publicados. Para institutos pequeños o investigadores sin acceso a costosas suscripciones a revistas científicas, esto proporciona un punto de acceso accesible a información clave que de otro modo sería difícil de obtener», afirmó Bolger. «Los proyectos que trabajan con pangenomas a gran escala a nivel de clado serán los más beneficiados, ya que PubPlant ayuda a identificar posibles genomas candidatos. PubPlant también cuenta con una visualización que destaca los órdenes y familias que carecen de genomas secuenciados, lo que proporciona una valiosa guía para orientar futuros esfuerzos de secuenciación», señaló Bolger.
Nivelando el Campo: Cómo las Herramientas Genómicas Abiertas Empoderan a los Mejoradores de Todo el Mundo
Uno de los aspectos más valiosos de PubPlant es que democratiza el acceso a información genómica de vanguardia. Los científicos del sector público de países con bajos recursos, así como las pymes y los pequeños programas de mejoramiento, pueden utilizar estos datos para tomar decisiones más informadas.
En un contexto global donde la seguridad alimentaria, el cambio climático y la presión de la expansión de las tierras agrícolas son desafíos constantes, herramientas abiertas y actualizadas como PubPlant pueden ayudar a nivelar el campo de juego para todos los actores del sistema agroalimentario.
El ritmo de crecimiento de la genómica vegetal no muestra signos de detenerse, y por esa misma razón, PubPlant no es un repositorio estático. Se actualiza mensualmente, incorporando sistemáticamente nuevos genomas de la literatura y está listo para integrar nuevos tipos de datos como pangenomas, análisis multiómicos y ensambles de lectura larga.
En el futuro, los investigadores de plantas buscarán plataformas que se integren con sistemas de agricultura digital, programas de mejoramiento basados en IA o marcos regulatorios que requieran trazabilidad genética. ¿Está PubPlant a la altura?
“Mantener la funcionalidad actual ya es una tarea importante, por lo que somos cuidadosos al añadir funciones que puedan aumentar considerablemente la carga de trabajo. Dicho esto, recientemente añadimos enlaces a ‘Plantas del Mundo Online’ para todas las especies publicadas, y seguiremos priorizando las mejoras que aporten un gran valor a los usuarios y que, al mismo tiempo, mantengan un soporte sostenible”, explicó Bolger.
La revolución de la genómica vegetal ya no es una promesa futura; el equipo cree que ya está ocurriendo. De cara al futuro, Décima Oneto añadió: «Este tipo de recurso dinámico y de libre acceso será muy valioso en muchas áreas de la investigación vegetal. Puede respaldar la identificación de rasgos agronómicos, fortalecer los programas de mejoramiento y, en última instancia, ayudar a desarrollar cultivos más resilientes ante el cambio climático».
Referencias
- Schwacke R, Bolger ME, Usadel B. PubPlant – a continuously updated online resource for sequenced and published plant genomes. Front Plant Sci. 2025;16:1603547.
- Arabidopsis Genome Initiative. Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature. 2000;408:796-815
- Sun Y, et al. Twenty years of plant genome sequencing. Trends Plant Sci. 2022;27(6):574-587
- Pucker B, Irisarri I, de Vries J, Xu B. Plant genome sequence assembly in the era of long reads. Quant Plant Biol. 2022;3:e18
- Bernal-Gallardo JJ, de Folter S. Plant genome information facilitates plant functional genomics. Planta. 2024;259:117
- Mansoor S, Karunathilake MBME, Tuan TT, Chung YS. Genomics, phenomics, and machine learning in transforming plant research: advancements and challenges. Hortic Plant J. 2025;11(2):486-503