減數分裂、重組與遺傳連鎖

同源重組

同源重組是細胞交換或修復 DNA 的一種方式:把兩段彼此高度匹配的序列對齊,然後在它們之間進行交換或複製。這種共有的相似性就像撕裂書頁相吻合的邊緣,讓碎片能在恰好正確的位置重新接合。

在減數分裂中,它是交叉互換背後的機制:同源染色體上匹配的區段配對並交換片段,產生重組染色體。同一套機器也是一條高保真的修復途徑:當 DNA 雙鏈都斷裂時,細胞會以一份未受損的匹配拷貝(例如姊妹染色單體)為模板,準確地重建缺失的序列。

由於它依賴一段完整的匹配序列作為嚮導,同源重組通常是無差錯的,這一點不同於僅僅把斷端重新接合的修復途徑。實驗室也利用了這種以模板進行複製的原理:基因組編輯工具透過提供一段設計好的 DNA 模板,讓細胞在同源定向修復過程中將其複製,從而引入改變。

同源重組與非同源末端連接形成對比,後者是一種較快的修復,不用模板就直接把斷端接合,因而可能引入小的差錯。同源重組基因(如 BRCA1 和 BRCA2)的遺傳缺陷會增加某些癌症的風險。

又稱
HR同源重组修复同源重組修復