La fucoxantina es el carotenoide predominante en las diatomeas, desempeñando un papel central en la captura de luz y la fotoprotección, y se valora cada vez más por su potencial en aplicaciones farmacéuticas, nutracéuticas y cosméticas. En este estudio, investigamos la influencia de la suplementación con nitratos altos, la exposición a baja luz y el tratamiento combinado, sobre el contenido de fucoxantina y sobre la expresión de genes clave involucrados en su vía biosintética en la diatomea marina. El contenido de fucoxantina se cuantificó utilizando métodos basados en HPLC y espectrofotometría. La cultura de control en la fase de crecimiento exponencial mostró un contenido de fucoxantina de 4.7 mg g DW, alcanzando 5.2 mg g DW bajo condiciones de baja luz en la fase exponencial tardía. El análisis de expresión génica reveló una modulación dependiente de las condiciones de los principales genes biosintéticos. Los genes biosintéticos tempranos fueron regulados al alza bajo baja luz, mientras que otros respondieron a la disponibilidad de nitratos altos. Se observó una inducción específica del tratamiento y las isoformas mostraron una regulación diferencial, destacando patrones de expresión génica del ciclo de xantófilas distintos entre tratamientos. Estos resultados demuestran que tanto la luz como la disponibilidad de nitratos modulan el contenido de fucoxantina y la expresión de genes biosintéticos, proporcionando información sobre los mecanismos regulatorios subyacentes al metabolismo de carotenoides en diatomeas y proponiendo como un candidato potencial para la producción de fucoxantina.