Reactivation potential of epigenetically inactive Mu transposable elements of Zea mays L. decreases in successive generations

English. Epigenetic regulation provides organisms flexibility in setting quantitative and qualitative aspects of gene expression without mutation. Locus- or allele- specific examples include imprinting, paramutation, co-suppression of host genes by transgenes, and autoregulation of low copy number transposons such as Ac and Spm. Epigenetic changes in families of dispersed, related sequences also occur, exemplified by co-ordinated silencing of multiple regulatory MuDR and non-autonomous Mu transposons in maize. Spontaneous reactivation of somatic instability of individual Mu elements is infrequent (10*[-3) to 10*[-4)), however crosses with active Mutator sources can restore somatic excision in just a few of most progenies. Using potentially mutable reporter alleles in the anthocyanin pigment pathway, we monitored whether inactive Mutator lines change in their reactivation capacity by measuring the percentage of ears with any purple spotted kernels, percentage of spotted kernels for ear, and the density of sectors per kernel. With individual exhibiting very weak Mutator activity or which had been inactive for only one generation, trans-activation by transcriptional active Mu DR elements was efficient by all measures. Reactivation decreased in subsequent generations, and precipitously in generation four through seven. We discuss several models for co-ordinate epigenetic regulation of families of dispersed sequences

Italian. [La regolazione epigenetica fornisce agli organismi la flessibilita' di determinare aspetti quantitativi e qualitativi dell'espressione genica senza mutazione. Esempi locus- o allele-specifici comprendono imprinting, paramutazione, co-soppressione di geni ospiti da parte di transgeni e l'autoregolazione di trasposoni a numero basso di copie come Ac e Spm. Si verificano pure cambiamenti epigenetici in famiglie di sequenze, correlate, disperse, esemplificate dal silenziamento coordinato di trasposoni regolatori multipli MuDR e di trsposoni non autonomi Mu nel mais. La riattivazione spontanea dell'instabilita' somatica di elementi individuali Mu e' rara (10*[3) a 10*[4)), comunque incroci con fonti attive di Mutator possono ripristinare l'escissione somatica di solo poche o della maggior parte di progenie. Utilizzando alleli reporter potenzialmente mutabili nella via metabolica dei pigmenti antocianici, abbiamo verificato se linee Mutator inattive cambiano nella loro capacita' di riattivazione misurando la percentuale di spighe con cariossidi caratterizzate da macchie porpora, la percentuale di cariossidi macchiate per spiga e la densita' dei settori per cariosside. Con individui che manifestavano un'attivita' Mutator molto debole o che erano stati inattivi per solo una generazione, la trans-attivazione tramite elementi MuDR attivi trascrizionalmente risultava efficiente da tutte le misurazioni. La riattivazione diminuiva nelle generazioni successive e in maniera precipitosa dalla quarta alla settima. Vengono discussi numerosi modelli per la regolazione epigenetica coordinata di famiglie di sequenze disperse]