同源定向修复

同源定向修复是细胞那种谨慎的、从备份复制来修复断裂染色体的方式。当 DNA 断开时,细胞不是粗糙地把断端粘合,而是找到一段匹配的、未受损的序列作模板——就像凭借一本完好的副本来抄补一张撕坏的书页。

在双链断裂之后,细胞可以利用一个同源模板——通常是姐妹染色单体或另一条同源染色体——精确重建缺失的序列。断端被修剪后,找到匹配区域,DNA 合成沿模板复制过去,无误地复原原始序列。这与减数分裂中重排基因的同源重组密切相关。

基因组编辑器为追求精确而劫持了这条途径。通过提供一段携带所需改动的人工修复模板,科学家能让细胞复制进一处精确的编辑——一个校正后的碱基或一个插入的基因——而非随机的疤痕。难点在于:同源定向修复大多只在分裂中的细胞里运作,且往往不如与之竞争的、易错的末端连接途径高效。