Identificación y caracterización in silico de factores de transcripción involucrados en la xilogénesis en árboles de interés económico

Abstract

Los árboles son recursos naturales de gran valor económico y ecológico, cuya producción de madera depende del proceso de xilogénesis, regulado por redes de factores de transcripción (FTs). El objetivo de esta investigación fue caracterizar los FTs maestros que regulan la xilogénesis en angiospermas y gimnospermas de importancia comercial. Inicialmente, un análisis cienciométrico identificó 1871 artículos relacionados con genómica y transcriptómica de árboles, evidenciando un aumento significativo de publicaciones impulsado por los avances en tecnologías de secuenciación. Con base en este análisis, se seleccionaron 15 genomas representativos (7 angiospermas y 8 gimnospermas). El análisis de redes de coexpresión de 52 FTs clave reveló que VND6 y VND7, reguladores maestros NAC (NAM/ATAF/CUC) del desarrollo del xilema, fueron los únicos con interacción física directa, regulando elementos de protoxilema y metaxilema. Se identificaron 8 motivos conservados en cada uno, algunos codificando subdominios NAC involucrados en dimerización, unión al ADN y localización nuclear. La caracterización estructural confirmó los dominios NAC y TAR típicos. El análisis filogenético mostró una separación clara entre FTs VND/VNI2 de angiospermas y gimnospermas, excepto por el VND7 de Picea abies agrupado con angiospermas, sugiriendo evolución convergente o transferencia génica horizontal. En conclusión, la caracterización de los FTs maestros VND6 y VND7 nos muestra que su dominio NAC está bien conservado pero el dominio TAR es indistinguible por su variabilidad, también resaltando su importancia en la regulación de la xilogénesis, y revela patrones estructurales y evolutivos que contribuyen a comprender los mecanismos moleculares del desarrollo de la madera en especies de importancia comercial.