非同源末端連接

非同源末端連接是細胞那種快速、無需模板的修補斷裂染色體的方式——就像把扯斷的兩根繩頭直接纏起來,而不查驗接口是否完美。它快速,且隨時可用,但並不在意把序列接得分毫不差。

當 DNA 發生雙鏈斷裂時,這條途徑抓住兩個游離的斷端,直接把它們連接起來,而不藉助匹配的模板來指引修復。接口往往天衣無縫,但斷端可能先被修剪或填補,在接縫處留下小片段的插入或缺失。由於不需要同源副本,它在整個細胞週期都能運作,是多數人類細胞中的主導修復途徑。

在基因組編輯中,正是這種不完美派上了用場。由 Cas9 切開、再經末端連接接合的位點,常會多出或缺失幾個鹼基;在基因的編碼區內,這會移動閱讀框並使基因失活,這正是 CRISPR 剔除的常見基礎。當需要一次精確編輯時,同樣的粗糙卻成了隱患,因為它會與精準的同源定向途徑相競爭。