Der andere Riese: Funktionale Bedeutung und Divergenz von Typ I MADS-Box-Genen in der Evolution der Landpflanzen

Angiospermen repräsentieren die am häufigsten vorkommende und vielfältigste Linie der Landpflanzen, und ihr evolutionärer Erfolg ist eng mit bedeutenden reproduktiven Innovationen verbunden, einschließlich der Entstehung von Blüten und des keimlingsnahrenden Endosperms. Viele der Gene, die diesen Innovationen zugrunde liegen, gehören zur Familie der MADS-Box-Transkriptionsfaktoren. Während die Funktionen der MIKCC-Typ MADS-Box-Gene in der Blütenentwicklung gut etabliert sind, konzentriert sich dieser Überblick auf die anderen beiden Linien, M-Typ und MIKC*-Typ-Gene, und synthetisiert aktuelle Fortschritte im Verständnis ihrer funktionalen Rollen und evolutionären Geschichten. M-Typ-Gene sind entscheidende Regulatoren der weiblichen Gametophyten- und Endospermentwicklung und zeigen, dass zwei charakteristische Merkmale von Angiospermen durch unterschiedliche Klassen von MADS-Box-Genen gefördert wurden. MIKC*-Typ-Gene steuern die Pollensentwicklung und sind phylogenetisch enger verwandt mit M-Typ-Gene; zusammen bilden sie die pflanzenspezifische Typ I-Klade, die hauptsächlich gametophytische Programme reguliert. Dies steht im Gegensatz zur Typ II-Klade, die aus MIKCC-Typ-Genen besteht, die sich diversifiziert haben, um die sporophytische Entwicklung zu kontrollieren. Beide Typ I und Typ II Kladen entstanden aus pflanzenspezifischen Duplikationen ancestral MEF2-artiger Gene. Durch umfassende linien-spezifische Expansion und Diversifizierung haben diese MADS-Box-Transkriptionsfaktoren eine zentrale Rolle in der Terrestrialisierung von Pflanzen gespielt, indem sie Stressantworten mit reproduktiver Entwicklung und der Musterbildung von zunehmend komplexen Körperplänen integrierten.