MADSboxgenen

MADS-boxgenen vormen een familie van transcriptiefactoren die in veel eukaryoten voorkomt en een cruciale rol speelt bij ontwikkeling en differentiatie. De naam MADS ontstond uit de eerste geïdentificeerde leden: MCM1, AGAMOUS, DEFICIENS en SRF. In planten zijn MADS-boxgenen bijzonder uitgebreid en spelen zij een sleutelrol bij bloemenontwikkeling en meristemidentiteit.

Structuur en werking: het kenmerkende MADS-box domein dient als DNA-bindend domein. Plantaardige MADS-boxfactoren bestaan vaak als MIKC-types, opgebouwd uit vier domeinen: M (DNA-binding), I (interactie), K (dimerisatie) en C (activatie en specificatie van doelgenen). Door interacties vormen ze dimeren en tetrameren ze in regulerende complexes, die gericht zijn op specifieke downstream-genes. Deze combinatoriële werking onderstreept de regulatie van ontwikkeling via netwerken in plaats van individuele genen.

Rol in bloemontwikkeling: MADS-boxgenen vormen de kern van het klassieke ABC-model van bloemidentiteit. Subfamilies zoals AP1/FUL (A-function), AP3/PI (B-function), AG/SHP (C/D-function) en SEPALLATA (E-function) werken samen in complexe combinatiepatronen om bloemvoorkomens en organidentiteit te bepalen. Naast bloemen beïnvloeden ze ook meristemtijdelijke transities en vruchtontwikkeling.

Evolution en diversiteit: duplicatie en subfunctionalisatie hebben geleid tot een grote variatie van MADS-boxgenen in planten, met-subfamilies die gekenmerkt zijn door specifieke functies in bloemontwikkeling en adaptieve floraliteit. Buiten planten bestaan MADS-boxen ook in andere lineages, maar planteneigen subtypes vormen een onderscheidende en uitgebreid bestudeerde groep.

Onderzoek en toepassingen: vanwege hun centrale rol worden MADS-boxgenen veel bestudeerd in modelorganismen zoals Arabidopsis en in gewasverbetering. Manipulatie van hun expressie kan bloemvorm, timing en vruchtontwikkeling beïnvloeden, wat relevant is voor veredeling en teeltplanning.