In silico analysis and gene expression of TgNAC01 transcription factor involved in xylogenesis and abiotic stress in tectona grandis

Abstract

El xilema secundario es el componente más abundante de la biomasa vegetal. Por tanto, conocer los genes que regulan su formación ayudaría a diseñar estrategias para el mejoramiento genético de la madera. Así, el objetivo de este trabajo fue realizar el análisis computacional de la estructura primaria y secundaria del factor de transcripción (FT) TgNAC01 de Tectona grandis, además de evaluar su historia evolutiva, dominios conservados y expresión génica en tejidos lignificados de árboles de 12 y 60 años. Para ello, se realizó una evaluación del potencial de interacción ion-electrón (PIIE), mediante el método del espectro de la información (MEI) utilizando la librería SFAPS de R-Project, seguido del modelamiento estructural utilizando el software MODELLER y visualizado mediante PyMol. Además, el análisis de alineamiento de secuencia múltiple y filogenia fue mediante el software Bioedit y MrBayes respectivamente. También se evaluó los niveles de síntesis del FT TgNAC01 mediante qRT-PCR. Como resultados, se evidencio que el FT mantiene una estructura β-hoja antiparalela retorcida, que se compacta contra una α-hélice en la región N-terminal, teniendo así tres dominios α hélice y siete dominios β plegada. Asimismo, mediante el MEI se demostró que tiene alrededor de cinco funciones biológicas y mutaciones sobre los aminoácidos con mayor PIIE, lo que conlleva a evoluciones sobre las redes de regulación genética. Finalmente, el FT TgNAC01 juega un papel fundamental en la organización y desarrollo de las partes que componen la albura, como las células radiales de la zona cambial, los vasos, fibras y los anillos de crecimiento.