Aproximación genómica al estudio de la formación de la madera en los pinos

Resumen

La demanda creciente de madera y pasta de papel por parte de la industria, así como las perspectivas de consumo de los países en vías de desarrollo, ha promovido un gran interés en acelerar los programas de mejora de especies forestales para obtener líneas con propiedades de su madera más favorables a los requerimientos de la industria o extracción de la fibra de celulosa. El proceso de selección podría acelerase si se conoceran los genes determinantes de la composición físico-química y estructura de la madera. Las características de la madera varían entre especies leñosas, entre poblaciones de una misma especie y dentro de un mismo individuo. Así, en Pinus pinaster (ait.), un mismo individuo genera madera juvenil y madura como consecuencia del desarrollo, y madera de compresión y lateral en respuesta al estrés mecanico. Estos tipos de madera se difrencian por su estructura, composición y propiedades físíco-químicas habiéndose sgerido en diversos estudios que las diferencias se deben, en gran medida, a la expresión diferencial de grupos de genes durante la formación del xilema secundario. La identificación de estos genes nos permitirá, por tanto, la identificación de factores determinantes en las propiedades de la madera. Para intentar elucidar cuáles son estos genes, se han generado en el marco de esta tesis micromatrices a partir de genotecas de cDNA de diferentes tipos de xilema en diferenciación. La expresión diferecial y la especificidad de expresión de algunos de estos genes se han validado por análisis de transferencia Northem. La mayoría de los genes seleccionados están relacionados con el metabolismo primario y secundario, biosíntesis y modificación de la pred celular, acorde a un tejido con la especialización del xilema secundario en desarrollo. Los perfiles de expresión apoyan la hipótesis de que modificaciones en las características de la madera como consecuencia de cambios en la expresión de genes específicos durante la formación del xilema secundario. Se han caracterizado funcionalmente genes expresados diferencialmente entre las maderas estudiadas, que codifican proteínas similares a la germina (GLP). Estos genes podrían ser responsables de características específicas de varios tipos de madera. Los análisis de las secuencias sugieren que las GLP descritas en este trabajo constituyen nuevos subgrupos de la familia que no se han descrito previamente. Por último, se ha optimizado un protocolo de aislamiento de cromosomas artificiales de bacterias (BAC), que se ha utilizado paral a caracterización de una hipoteca de DNA genómico en BAC, construida para aislar regiones genómicas que contengan genes candidatos de propiedades de la madera.