同源定向修復

同源定向修復是細胞那種謹慎的、從備份複製來修復斷裂染色體的方式。當 DNA 斷開時,細胞不是粗糙地把斷端黏合,而是找到一段匹配的、未受損的序列作模板——就像憑藉一本完好的副本來抄補一張撕壞的書頁。

在雙鏈斷裂之後,細胞可以利用一個同源模板——通常是姐妹染色單體或另一條同源染色體——精確重建缺失的序列。斷端被修剪後,找到匹配區域,DNA 合成沿模板複製過去,無誤地復原原始序列。這與減數分裂中重排基因的同源重組密切相關。

基因組編輯器為追求精確而劫持了這條途徑。透過提供一段攜帶所需改動的人工修復模板,科學家能讓細胞複製進一處精確的編輯——一個校正後的鹼基或一個插入的基因——而非隨機的疤痕。難點在於:同源定向修復大多只在分裂中的細胞裡運作,且往往不如與之競爭的、易錯的末端連接途徑高效。