保持遗传稳定性的两个关键机制包括DNA损伤修复 (调控基因组稳定性)以及有丝分裂检测点（调控染色体组稳定性）。
ATR蛋白是一个与ATM 相关的调控DNA损伤修复的主要蛋白激酶,在DNA复制过程中ATR的丢失会增加S期的基因组不稳定性并影响随后的有丝分裂。
FOXM1这个转录因子在大部分癌症是高表达的，也有文献表现它的高表达量加速了细胞分裂。
背景知识
细胞周期检查点
细胞周期检查点 （checkpoint）是细胞周期（cell cycle）中的一套保证DNA复制和染色体（chromosome）分配质量的检查机制，是一类负反馈调节机制。当细胞周期进程中出现异常事件，如DNA损伤或DNA复制受阻时，这类调节机制就被激活，及时地中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后，细胞周期才能恢复运转。
根据在细胞周期（cell cycle）中的时间顺序，可将checkpoint分为三类 ，G1/S, G2/M, and metaphase/anaphase transitions.
- 1：G1期 (Restriction) Checkpoint
- 2：G2 Checkpoint
- 3：Metaphase Checkpoint （细胞分裂期，M期）
也就是说，从S（DNA合成期）到 G2（DNA合成后期）的调控目前是不清楚的。细胞有丝分裂周期
有丝分裂（mitosis）又称为间接分裂，分裂具有周期性，即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止细胞周期细胞周期，从形成子细胞开始到再一次形成子细胞结束为一个细胞周期。在有丝分裂期间，细胞会将其复制的基因组分成两个相同的子细胞。 这个过程必须毫无错误地进行，否则就会出现增殖性疾病（例如癌症）。 一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
- 分裂间期分G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期） 期，分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长（这两个阶段所占的时间相差较大，一般分裂间期大约占细胞周期的90%-95%；分裂期大约占细胞周期的5%-10%。细胞种类不同，一个细胞周期的时间也不相同。）
- M期，即分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个过程。有丝分裂是一个连续的过程按先后顺序划分为间期、前期、中期、后期和末期五个时期，在前期和中期之间有时还划分出一个前中期。
与有丝分裂有关的细胞器 - 中心体——与纺锤体的形成有关；
- 线粒体——与提供能量有关 ；
- 高尔基体——与植物新形成的细胞壁有关；
- 核糖体——与全过程需要的蛋白质合成有关，主要与间期进行的DNA复制需要的蛋白质有关；
- 纺锤体——纺锤体是产生于细胞分裂前初期到末期的一个特殊细胞器。
有丝分裂相关基因
在 Gene Ontology (Gene Ontology Consortium) 数据库有注释这个功能相关基因集，属于C5_BP: Archived GO biological process
- http://amigo.geneontology.org/amigo/term/GO:0007067
- http://software.broadinstitute.org/gsea/msigdb/cards/MITOSIS
主要基因有：
| Original Member | Entrez Gene Id | Gene Symbol | Gene Description |
| ———————- | ———————————————————————— | —————————————————————————————— | ——————————————————————- |
| AKAP8 | 10270 | AKAP8 | A kinase (PRKA) anchor protein 8 |
| ANAPC10 | 10393 | ANAPC10 | anaphase promoting complex subunit 10 |
| ANAPC11 | 51529 | ANAPC11 | anaphase promoting complex subunit 11 |
| ANAPC4 | 29945 | ANAPC4 | anaphase promoting complex subunit 4 |
| ANAPC5 | 51433 | ANAPC5 | anaphase promoting complex subunit 5 |
| ANLN | 54443 | ANLN | anillin, actin binding protein |
| ATM | 472 | ATM | ataxia telangiectasia mutated |
| AURKA | 6790 | AURKA | aurora kinase A |
| BIRC5 | 332 | BIRC5 | baculoviral IAP repeat containing 5 |
| BRSK1 | 84446 | BRSK1 | BR serine/threonine kinase 1 |
| BUB1 | 699 | BUB1 | budding uninhibited by benzimidazoles 1 ho… |
| BUB1B | 701 | BUB1B | budding uninhibited by benzimidazoles 1 ho… |
| CCNA2 | 890 | CCNA2 | cyclin A2 |
| CD28 | 940 | CD28 | CD28 molecule |ATR基因
基因组稳定性维持是一切生命活动的基础，然而，多种外源和内源因素作用下产生的广泛DNA损伤和复制压力，构成了基因组不稳定的主要来源。ATR激酶负责启动细胞对基因组不稳定的响应和修复，一旦感应到DNA损伤和复制叉压力会迅速活化，直接磷酸化细胞内超过1000个重要底物（包括抑癌基因p53编码蛋白、细胞周期调控蛋白等），全局性地调控基因组的稳定。ATR及其参与的信号通路对基因组稳定，肿瘤的发生、发展和治疗至关重要。
- https://ghr.nlm.nih.gov/gene/ATR
- https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=ATR
转录组数据
文章里面写到了，数据上传到了GSE116131，如下：
实验设计的很好，随意进入一个组，GSM3209418可以看到都是3个测序数据的：Runs: 3 runs, 121.5M spots, 18.5G bases, 7.2Gb
| Run | # of Spots | # of Bases | Size | Published |
| —————————————————————————————— | ————— | ————— | ——- | ————— |
| SRR7407856 | 43,592,841 | 6.6G | 2.6Gb | 2018-11-17 |
| SRR7407857 | 38,547,706 | 5.9G | 2.3Gb | 2018-11-17 |
| SRR7407858 | 39,364,753 | 6G | 2.4Gb | 2018-11-17 |
转录组数据分析流程算是中规中矩，如下：
作者公布了其分析后的表达矩阵，同时也有测序数据，所以如果自己想对这个数据集做一下超出基因表达量的其它分析，可以考虑下载原始数据自己走一波分析，数据如下；
各种配对的差异分析后，作者展现的是热图，但不是表达量热图，而是差异倍数的热图，通过python脚本聚类后把1767个显著差异基因分成5组。
其中一个差异分析结果，作者还把火山图展示了一下：
作者最关心的是第五组，进行GO注释分析其功能是细胞有丝分裂相关的 ：
为了说明第5组基因的特别之处，作者根据背景知识，去ENCODE数据库里面挑选了一下公共CHIP-seq数据集来展示：
当然，RNA-seq这样的转录组数据，最后是少不了RT-qPCR这样的实验验证。
点评
本研究既然发表在science杂志，科研水平那必须是值得肯定的，其实本来是纯粹的各种各样的传统分子细胞生物学湿实验组合即可，但是研究团队仍然是引入了RNA-seq这样的测序数据，虽然分析很普通，而且测序数据结果分析只占用了全文不到5%的篇幅，但仍然是一个很好的兆头，可以这样说，以后的生物学研究终于要走入正轨了，全面信息化！
可以这么说，以后那些没有生物信息学数据分析的生物学研究是不完整的。