La rápida modernización global, urbanización e industrialización han acelerado la liberación de metales pesados, causando contaminación del suelo. Estos contaminantes ambientales altamente nocivos inducen estrés oxidativo en las plantas mediante la estimulación de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). La tiorredoxina (Trxs) es una reductasa de disulfuro altamente conservada que desempeña un papel crucial en la homeostasis redox intracelular tanto en eucariotas como en procariotas. Aquí, la presencia de metales pesados aumentó significativamente la transcripción en plántulas y su sobreexpresión confirió tolerancia al Cd, Cu, Mn y Zn en plantas de tabaco. Además, las plantas de tabaco con sobreexpresión tuvieron tasas de supervivencia de plántulas más altas que las plantas no transgénicas (NT), con mayor longitud de raíces y producción de biomasa y acumulación reducida de ROS, después de estrés por Cd y Cu. Estas plantas también acumularon más Cd, Cu y Mn que las plantas NT. Además, la sobreexpresión estimuló la transcripción de genes que codifican metalotioneínas (MT1, MT2, MT3 y MT4), una proteína de transporte de cobre, una proteína Snakin/GASA (Snakin), y enzimas antioxidantes (SOD, APX y CAT), que podrían contribuir a la tolerancia a metales pesados en plantas de tabaco. Estos resultados sugieren que la sobreexpresión ayuda a mejorar la tolerancia a metales pesados al estimular las capacidades antioxidantes y la expresión de varios genes sensibles al estrés en las plantas.