减数分裂、重组与遗传连锁

同源重组

同源重组是细胞交换或修复 DNA 的一种方式:把两段彼此高度匹配的序列对齐,然后在它们之间进行交换或复制。这种共有的相似性就像撕裂书页相吻合的边缘,让碎片能在恰好正确的位置重新接合。

在减数分裂中,它是交叉互换背后的机制:同源染色体上匹配的区段配对并交换片段,产生重组染色体。同一套机器也是一条高保真的修复途径:当 DNA 双链都断裂时,细胞会以一份未受损的匹配拷贝(例如姐妹染色单体)为模板,准确地重建缺失的序列。

由于它依赖一段完整的匹配序列作为向导,同源重组通常是无差错的,这一点不同于仅仅把断端重新接合的修复途径。实验室也利用了这种以模板进行复制的原理:基因组编辑工具通过提供一段设计好的 DNA 模板,让细胞在同源定向修复过程中将其复制,从而引入改变。

同源重组与非同源末端连接形成对比,后者是一种较快的修复,不用模板就直接把断端接合,因而可能引入小的差错。同源重组基因(如 BRCA1 和 BRCA2)的遗传缺陷会增加某些癌症的风险。

又称
HR同源重组修复同源重組修復