8.14 : Homologous Recombination
同源重组 （HR） 的基本反应涉及两个染色单体，其中包含共享重要身份的 DNA 序列。其中一个序列使用另一个序列的链作为模板，在酶催化反应中合成 DNA。最终产品是两种底物的新型融合。为了确保序列的准确重组，HR 仅限于细胞周期的 S 和 G2 期。在这些阶段，DNA 已经被复制，并且在姐妹染色单体上出现相同或相似 DNA 序列的可能性很高。因此，修复的时间可以防止不同序列之间的重组。这是 HR 的一个关键特征，尤其是在后代亲本 DNA 序列重组期间，错误的 HR 会导致整个基因和周围染色体区域的丢失。
HR 确保的精确修复已应用于基因编辑技术。HR 是最早用于编辑活细胞基因组的方法。CRISPR-Cas9 系统用于创建靶向双链断裂，以纠正基因组中致病突变。分离的片段被细胞吸收，在那里它们可以与细胞 DNA 重组并替换基因组的目标区域。HR 机制控制断裂的修复及其与细胞基因组的准确重组。为了帮助 HR 蛋白在双链断裂处精确定位，Cas9 蛋白与 HR 效应蛋白融合，后者可以在受损位点募集修复蛋白。研究表明，将 Cas9 与 CtIP、Rad52 和 Mre11 等蛋白质融合可以使细胞中的 HR 事件增加两倍，同时阻止非同源末端连接。HR 在基因组编辑中的这种应用可以彻底改变基因治疗，并为目前被认为无法治愈的遗传疾病提供治疗。
版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有，本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。