MADS-box

MADS-box es una familia de factores de transcripción basada en la similitud de las secuencias de sus genes.^[1]​

El nombre «MADS-box» es un acrónimo formado a partir de los nombres de los genes en cuya secuencia fue identificada la caja MADS por primera vez: MCM1 (procedente de Saccharomyces cerevisiae); AGAMOUS (de Arabidopsis thaliana e implicado en su desarrollo floral); DEFICIENS (de Antirrhinum majus, donde interviene también en el desarrollo floral), y SRF (de Homo sapiens).^[2]​

Estos factores de transcripción, propios de un buen número de eucariotas, destacándose su presencia en animales, plantas y en levaduras, poseen una gran importancia en su fisiología al regular distintas funciones. Como todos los factores de transcripción, los MADS-box interactúan con el ADN.^[3]​

En cuanto a su estructura, las proteínas MADS-box poseen sus dominios de interacción con el ADN en su zona N-terminal (de unos 56 aminoácidos), si bien su zona C-terminal (de 30 aminoácidos) también es esencial para una unión eficiente. Como en el caso de otros factores de transcripción, puede requerir dimerización para ser funcionalmente activo, formando homodímeros o heterodímeros.^[1]​

Estos genes tienen múltiples funciones, y están involucrados en el desarrollo floral de muchas plantas. Aunque los genes de caja HOX y MADS estaban presentes en el último ancestro común de plantas y animales, la familia de los genes de caja MADS opera en muchos de los principales procesos regulatorios del desarrollo de las plantas, pero no opera en los correspondientes de los animales. Sin embargo, los genes del tipo HOX son reguladores importantes del desarrollo tanto en plantas como en animales.^[4]​

Los genes que sólo son transcritos en la parte vegetativa están localizados en la parte más basal del organismo, mientras que los genes involucrados en el desarrollo floral se expresan después.^[5]​

En Arabidopsis thaliana se han identificado más de 80 genes diferentes del tipo MADS-Box3. Muchas plantas presentan regiones conservadas, tales como la K-box, que posee de 237 a 259 pb y se cree que está involucrada en la dimerización de proteínas. Aquellos genes MADS-BOX de plantas que posean esa caja K se conocen como genes MIK o MIKC. La estructura MIKC se ha visto en musgos y en otras embriofitas.^[6]​

La función más conocida de estos genes es la que da lugar al modelo ABC del desarrollo floral. Hasta ahora se distinguen 5 genes diferentes involucrados en la identidad floral de Arabidopsis: APETALA 1 (AP1), APETALA2 (AP2), APETALA3 (AP3), PISTILLATA (P1) Y AGAMOUS (AG).^[7]​ La clase A es codificada por APETALA1 y APETALA2. La pérdida de función de la clase A resulta en la formación de carpelos en vez de sépalos en el primer verticilo, y estambres en vez de pétalos en el segundo verticilo. La clase B está compuesta por APETALA3 y PISTILLATA: esta clase, junto con la clase C, da lugar al estambre. La clase C solo incluye el gen AGAMOUS, y da origen al carpelo.

1. ↑ ^{a b} West AG, Shore P, Sharrocks AD (1997). «DNA binding by MADS-box transcription factors: a molecular mechanism for differential DNA binding (Unión del ADN mediante factores de transcripción de caja MADS: un mecanismo molecular de unión diferencial del ADN)». Mol. Cell. Biol. 17 (5): 2876-87. PMID 9111360. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011. Consultado el 4 de mayo de 2008. 
   • Texto inglés.
2. ↑ Sommer, H., Beltrán, J.P., Huijser, P., Pape, H., Lönnig. W.E., Saedler, H., Schwarz-Sommer, Z. (1990). «Deficiens, a homeotic gene involved in the control of flower morphogenesis in Antirrhinum majus: the protein shows homology to transcription factors (DEFICIENS: gen homeótico que interviene en el control de la morfogénesis floral de Antirrhinum majus: la proteína presenta homología con los factores de transcripción)». EMBO J. 9 (3): 605-13. PMID 1968830. 
3. ↑ Paul Shore, Andrew D. Sharrocks. The MADS-Box Family of Transcription Factors (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última). (La familia de los factores de transcripción de caja MADS). European Journal of Biochemistry (Revista Europea de Bioquímica). Volumen 229. 1ª entrega. Pp. 1 a 13, abril de 1995.
4. ↑ Johansen, Louise; Pedersen; Skippe, Martin (2002). MADS-box gene evolution-structure and transcription patterns. Molecular phylogenetics and evolution (Patrones de estructura evolutiva y transcripción del gen de caja MADS. Filogenética y evolución moleculares) (en inglés). 23 458-480. 
5. ↑ Mizukami,, Yamei; Wook Oh a, Seung; Deplancke a, Bart (1992). Ectopic expression of the floral homeotic gene AGAMOUS in transgenic Arabidopsis plants alters floral organ identity (La expresión ectópica del gen vegetal homeótico AGAMOUS en los ejemplares transgénicos de Arabidopsis) (en inglés). Cell 71,119-1331. 
   • Para la experimentación genética, se suele emplear Arabidopsis thaliana, al estar suficientemente elaborado su mapa genético.
   • Texto inglés del artículo.
6. ↑ Krogan,, N ,H; Ashton, Seung; Deplancke a, Bart (1992). Ancestry of plants MADS-box genes revealed by bryophyte (Physcomitrella patens) homologues (La ascendencia de los genes de caja MADS de los vegetales revelada por sus homólogos de la briofita Physcomitrella patens) (en inglés). Vol. 147, unidad 3, Pp. 505-517, septiembre del 2000 DOI: 10.1046/j.1469-8137.2000.00728. 
7. ↑ Raven ,, Pete; Ray, Evert; Eichhorn, Susan. Biology of plants (Biología de las plantas) (en inglés). W.H Freeman and company publishers. 7ª ed. 0-7167-1007-2pg 572.