Este gen es miembro de una familia de genes conservados filogenéticamente que comparten un dominio común de unión al ADN, el T-box . Los genes T-box codifican factores de transcripción implicados en la regulación de los procesos de desarrollo. Este gen está estrechamente relacionado [ se necesita aclaración ] con un miembro de la familia relacionado T-box 3 (síndrome mamario cubital) en el cromosoma 12 humano.
Tbx5 es un gen que se encuentra en el brazo largo del cromosoma 12. [8] Tbx5 produce una proteína llamada T-box 5 que actúa como factor de transcripción. [9] El gen Tbx5 está involucrado en el desarrollo de las extremidades anteriores y del corazón. [10] Este gen afecta el desarrollo temprano de la extremidad anterior al activar el factor de crecimiento de fibroblastos , FGF10 . [11]
Tbx5 está involucrado en el desarrollo de las cuatro cámaras del corazón, el sistema de conducción eléctrica y el tabique que separa los lados derecho e izquierdo del corazón. [12] El gen Tbx5 es un factor de transcripción que codifica la proteína llamada T-box 5. Además de desempeñar un papel en el desarrollo del corazón, el tabique y el sistema eléctrico del corazón, también activa genes que están involucrados en el desarrollo de las extremidades superiores, brazos y manos. Este gen está involucrado en la configuración de los principales aspectos del corazón; sin embargo, también está involucrado en el tejido conectivo del músculo para modelar los músculos y los tendones. Un estudio mostró que la eliminación de Tbx5 en las extremidades anteriores provoca una alteración en el patrón de los músculos y tendones sin afectar el desarrollo de los esqueletos. [13]La expresión de Tbx5 se encuentra en las células del mesodermo de la placa lateral que forman la yema de la extremidad anterior y la cascada de iniciación de la extremidad. En su ausencia, no se forman yemas de las extremidades anteriores. Las enfermedades y defectos asociados con este gen son el síndrome de Holt-Oram, ambos tienen que ver con defectos en las extremidades y varias otras anomalías. Los defectos cardíacos incluyen defectos en el tabique que divide los lados izquierdo y derecho del corazón, anomalías del sistema de conducción y otros problemas. El mecanismo exacto por el que Tbx5 activa la expresión génica aún se está descubriendo y se está entendiendo activamente.
La proteína codificada puede desempeñar un papel en el desarrollo del corazón y la especificación de la identidad de las extremidades. Las mutaciones en este gen se han asociado con el síndrome de Holt-Oram , un trastorno del desarrollo que afecta el corazón y las extremidades superiores. [10] [14] Desde el punto de vista esquelético, puede haber dedos doblados anormalmente, hombros inclinados y focomelia . Los defectos cardíacos incluyen tabicación ventral y auricular y problemas con el sistema de conducción. [15] Se han descrito varias variantes de transcripción que codifican diferentes isoformas para este gen. [7]
En estudios realizados en ratones mutantes sin el gen TBX5, se ha demostrado que los ratones homocigotos no sobrevivieron a la gestación debido a que el corazón no se desarrolló después del día embrionario E9.5 . Además, los ratones heterocigotos nacieron con problemas morfológicos como agrandamiento del corazón, defectos del tabique auricular y ventral y malformaciones de las extremidades similares a las que se encuentran en el síndrome de Holt-Oram. [16] Respaldar el papel esencial de TBX5 en el desarrollo del corazón.
La proteína codificada juega un papel importante en el desarrollo de la extremidad , específicamente durante el inicio de la yema de la extremidad . [17] Por ejemplo, en pollos, Tbx5 especifica el estado de las patas delanteras. [18] La activación de Tbx5 y otras proteínas T-box por los genes Hox activa cascadas de señalización que involucran la vía de señalización Wnt y las señales de FGF en las yemas de las extremidades. [17] En última instancia, Tbx5 conduce al desarrollo de la cresta ectodérmica apical (AER) y los centros de señalización de la zona de actividad polarizante (ZPA) en la yema de la extremidad en desarrollo, que especifican la orientación del crecimiento de la extremidad en desarrollo.[17] Junto con Tbx4 , Tbx5 juega un papel en el modelado de los tejidos blandos (músculos y tendones) del sistema musculoesquelético. [19]