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Bursts of retrotransposition reproduced in Arabidopsis 拟南芥中反转录转座的复制 反转录转座子是植物基因组的重要组成部分，可以通过RNA中间体的逆转录增生。进化过程中植物经常通过快速增加与缺失长末端重复（LTR）反转录转座子改变基因大小和机体形成。精确转录序列遍及拟南芥基因组，反式作用突变能够影响后生状态，使其成为研究转座子动态学理想的模式生物。这里我们用高分辨率基因组瓦片阵列与鉴定突变体的染色质重塑基因DDM1（decrease in DNA methylation）通过遗传和基因组方法，报道了不同家族的拟南芥内源LTR反转录转座子的转移。使用多系自花传粉ddm1突变，检验gypsy家族（ATGP3）和copia家族（ATCOPIA3, ATCOPIA21, ATCOPIA93）多种反转录转座子，检验Mutatar家族的一个转座子VANDAL21，我们发现拷贝数增多。 反转录转座随机独立的发生暗示了另一种自动催化过程。而且，在亲缘拟南芥中比较已确定的LTR反转录转座子揭示了种系特异性，这些元件的反转录转座确实在自然界拟南芥种群中发生。最近发现自然界种群的反转录转座是着丝粒重复，这可假定其危害比插入到基因中小。ddm1诱导的反转录转座子增加和基因组重排，模仿进化中转座子介导的基因动态，并提供试验系统来直接研究控制分子的因素。 在拟南芥中，精确的序列信息可用于大多数异染色质区域，这些区域在重复单位和转座子中非常丰富，使得拟南芥这一生物成为在基因组序列水平分析转座子的理想材料。 拟南芥基因组中最丰富的转座子家族是LTR型反转录转座子。尽管LTR反转录转座子在基因组进化中有重要影响，但是以往对于拟南芥反转录转座的研究局限于从不同物种中转化的元件。如果拟南芥用于揭示进化中LTR反转录转座子的动态研究，那么鉴定内源性拷贝的移动是必要的。 方法 植株.ddm1突变；回交得DDM1/ddm1；自交选出ddm1-1/ddm1-1, DDM1/DDM1；纯合体平行自花传粉； 转座与转座子甲基化分析.Southern blot分析，EcoRⅤ和HindⅢ分解基因组DNA，亚硫酸氢盐测序 ATGP3反转录转座子的表达.RT-PCR：叶中提取总RNA,用不含RNA酶的DNA酶处理，PCR条件：94℃3min，94 ℃30s25-33循环，55 ℃30s，72 ℃60s，72 ℃3min。1.5%琼脂糖电泳分离PCR产物。 相关转座子确定. 仅管大多数的转座子和重复单位在转录上沉默，它们经常在基因组DNA甲基化减少的突变体中去阻遏。CG位点和非CG位点的甲基化分别依靠DNA甲基化转移酶MET1和CMT3。另外，染色质重塑ATP酶，DDM1，参与维持CG和非CG的甲基化。突变体中DNA甲基化的丢失与重复单位和转座子的转录去阻遏有关联。ddm1突变体引起一种发育异常。通过遗传学一个个分析异常，我们确定了移动的DNA转座子CACTA1.这里我们确定一种移动LTR反转录转座子，是通过鉴定另一种ddm1引起的表型，名为wavysepal(wvs,图1a,b）。wvs以单基因隐性性状遗传。wvs基因座遗传图与其分子鉴定揭示wvs性状与FASCIATA1基因中插入5338bp序列有关（图1c）.插入的序列与gypsy反转录转座子家族ATGP3的一个成员（At3g11970)相同。我们命名为ATGP3-1. 为了确定是否ATGP3-1反转录转座子在ddm1里重复，我们通过Southern blot检测多个自花传粉ddm1系（图1d）。检测所有的12个ddm1系，能找到新的ATGP3带。相反，在所有12个兄弟姐妹野生型DDM1系平行自花传粉，带型与野生型亲本植株相同。这一结果说明这一元件在野生型中不能移动，但在ddm1突变型中能够反转录转座。 在野生型植株中，ATGP3-1和ATGP3-2在CG与非CG位点都被甲基化，大多数转座子都是如此。ATGP3在ddm1系的移动与甲基化的丢失有关，表明基因沉默依靠DNA的甲基化。在CG甲基化酶基因MET1和非CG甲基化酶基因CMT3的双突变体中，ATGP3元件的转录沉默被释放（图1f）并且可观察到反转录转座。这一现象在met1或cmt3单独突变体均无，说明CG和非CG甲基化酶二者对于基因沉默均有贡献。 然后 ，我们研究是否DNA甲基化的丢失还会转移其它反转录转座子家族。因为反转录转座导致拷贝数量的增加，我们推测反转录转座可能能够用基因组瓦片阵列tiling arrays检测。两个独立的自花传粉ddm1系，基因组DNA量通过与亲本野生型对照株杂交信号（hybridization signal）的比率来估计。我们使用高密度（约100bp分辨率）瓦片阵列，覆