我們的基因組不斷遭遇DNA損傷事件。隨著損傷的積累，我們的細(xì)胞會(huì)做出反應(yīng)并中止細(xì)胞分裂過(guò)程，從而給修復(fù)機(jī)制采取行動(dòng)的時(shí)間。要做到這一點(diǎn)，兩種主要的蛋白激酶（稱(chēng)為ATR和ATM，由著名的腫瘤抑制基因編碼），可激活一連串的磷酸化事件。這些檢查點(diǎn)級(jí)聯(lián)的下游讀取已經(jīng)得到了很好的描述，但是主要激酶本身的調(diào)控一直還是個(gè)謎。Susan Gasser實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生Nicole Hustedt，利用復(fù)雜的酵母遺傳學(xué)和磷酸化蛋白組學(xué)相結(jié)合，檢測(cè)了這一問(wèn)題。她發(fā)現(xiàn)，酵母Mec1激酶的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子——酵母ATR同源物，是一種磷酸酶，其可直接逆轉(zhuǎn)許多損傷誘導(dǎo)的Mec1激酶靶標(biāo)的修復(fù)。所確定的磷酸酶，稱(chēng)為PP4，不僅可去磷酸化Mec1靶標(biāo)，還能夠直接與激酶相互作用，調(diào)節(jié)其在細(xì)胞周期中的活性。

這指出了一種顯著的調(diào)控原則：主要激酶ATR/Mec1似乎被一種磷酸酶所抵消，它與這種酶一起形成一種復(fù)合物。這種嵌合體可調(diào)節(jié)DNA損傷檢查點(diǎn)反應(yīng)，以使細(xì)胞幸免于DNA損傷。

基因組的適當(dāng)復(fù)制，是有機(jī)體生存非常關(guān)鍵的一個(gè)過(guò)程。然而，我們?nèi)旧w中積累過(guò)多的錯(cuò)誤和損傷，可導(dǎo)致細(xì)胞死亡或癌癥。為了確保基因組的完整性，檢查點(diǎn)激酶通過(guò)一連串的磷酸化事件，控制細(xì)胞分裂周期。這些可延遲細(xì)胞分裂，并刺激適當(dāng)和及時(shí)的修復(fù)。

為了揭示上游DNA損傷檢查點(diǎn)激酶的調(diào)控機(jī)制，Friedrich Miescher 生物醫(yī)學(xué)研究所的Susan Gasser及其研究小組，利用已經(jīng)在出芽酵母中進(jìn)行優(yōu)化的強(qiáng)大遺傳學(xué)技術(shù)，稱(chēng)為高通量基因遺傳學(xué)相互作用圖譜方法（E-MAP）。合成遺傳學(xué)與磷酸化相互作用與蛋白組學(xué)相結(jié)合，是在FMI的蛋白質(zhì)分析裝置上進(jìn)行的，結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn)，有一種新的調(diào)控相互作用，在基因組復(fù)制過(guò)程中控制著DNA損傷檢查點(diǎn)。

大型組合化遺傳學(xué)方法E-MAP，可讓研究人員確定在一個(gè)給定過(guò)程中共同行動(dòng)或相互拮抗的一對(duì)基因。這被應(yīng)用于Mec1調(diào)控的DNA損傷應(yīng)答。FMI研究生Nicole Hustedt發(fā)現(xiàn)，只有一對(duì)基因能有效地抵消Mec1介導(dǎo)的檢查點(diǎn)級(jí)聯(lián)中的缺陷。所發(fā)現(xiàn)的這兩個(gè)基因，都編碼PP4亞基（一種磷酸酶）。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《Molecular Cell》雜志，表明PP4磷酸酶Pph3-Psy2，可調(diào)節(jié)大量的Mec1磷酸化靶標(biāo)。因此，它有助于磷酸化和去磷酸化之間的平衡。這允許對(duì)損傷誘導(dǎo)的檢查點(diǎn)激活做出快速有效的反應(yīng)，最終，恢復(fù)細(xì)胞周期。有趣的是，他們還發(fā)現(xiàn)，PP4磷酸酶可與Mec1物理相互作用，形成一種復(fù)合物，該復(fù)合物包含一種激酶和一種磷酸酶。

Gasser評(píng)論說(shuō)：“這兩種酶以協(xié)調(diào)一致、但卻相反的方式行動(dòng)，這很容易對(duì)細(xì)胞周期中的Mec1活性進(jìn)行調(diào)節(jié)。中和修改是DNA損傷檢查點(diǎn)的陰陽(yáng)兩面。”

控制細(xì)胞周期和激活檢查點(diǎn)的機(jī)制，在生物之間是保守的。Mec1和Pph3-Psy2有哺乳動(dòng)物同系物，它們也相互作用。Gasser評(píng)論說(shuō)：“通過(guò)在酵母中了解這種相互作用，我們可以跳躍到人類(lèi)細(xì)胞，表明哺乳動(dòng)物Mec1同系物ATR的調(diào)節(jié)，是使用了相同的機(jī)制。這有助于我們了解某些可確?；蚪M完整性的過(guò)程，從而防止致癌轉(zhuǎn)化。”

Epistatic miniarray分析——E-MAP

利用E-MAP，科學(xué)家們正在尋找某些突變蛋白質(zhì)，它們既可以減輕也可以加重另外一個(gè)已知突變的作用。這種基因相互作用分別被稱(chēng)為強(qiáng)性的或附加的，并且他們的分析可以揭示通路的結(jié)構(gòu)和功能。E-MAP可以一種高通量和半定量的方式，測(cè)量蛋白質(zhì)的遺傳相互作用。實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)是一種定量表型，如生長(zhǎng)。然后，該方法確定了在某些情況下會(huì)更好或更糟的突變組合。然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，從而可讓研究人員確定直接或不直接與第一個(gè)突變相互作用的基因。在上述提到的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們測(cè)量了當(dāng)缺乏功能性Mec1時(shí)的突變體生長(zhǎng)。從而確定了屏蔽Mec1突變影響的蛋白質(zhì)。