La evolución de una familia clave de factores de transcripción de las semillas de las plantas angiospermas
La identificación de factores transcripcionales (TFs) implicados en la regulación de los procesos de maduración y germinación de las semillas, ha sido un objetivo de nuestro grupo de investigación (I.P. Prof. Pilar Carbonero) en los últimos años, habiéndose identificado los genes que codifican estos TFs pertenecientes a diversas familias tales como bZIP, DOF y MYB. No obstante, está por esclarecer cómo se regulan a su vez los genes de estos TFs tanto en las semillas de monocotiledóneas como las de dicotiledóneas. En este artículo de revisión, la sub-familia AFL de los TFs B3 (VP1/ABI3, FUS3, LEC2) ha sido estudiada a lo largo de la evolución y su origen se encuentra en las plantas no vasculares (
Physcomitrella patens) y su función ha sido explorada teniendo en cuenta sus patrones de expresión y las interacciones con otros TFs. El primer miembro de esta familia en ser descrito fue el gen Viviparous-1 (Vp-1) de maíz con un papel central en la germinación precoz del grano en la mazorca (Pre-Harvest Sprouting, PHS) y como un regulador del gen C1 que codifica un TF de la familia MYB implicado en la ruta de biosíntesis de antocianinas. Sus ortólogos de Arabidopsis (ABI3) y otros cereales (cebada HvVP1; trigo TaVP1, etc.) han sido caracterizados como reguladores esenciales de los genes que codifican proteínas de reserva (SSPs) y LEAs durante la maduración. El papel funcional de VP1/ABI3 y el de FUS3 y LEC2 durante la embriogénesis de semillas, la transición dormancia-germinación, la movilización de reservas en post-germinación y la señalización por ABA también se ha discutido (ver Figura).
Figura. Modelo propuesto de la regulación transcripcional de genes de semillas mediada por ABI3/LEC2/FUS3 TFs durante la embriogénesis, maduración, dormancia y germinación en Arabidopsis thaliana (A) y Hordeum vulgare (B).