同源重组是什么意思

同源重组是生物体内DNA修复的重要机制，指两条同源DNA分子交换遗传物质的过程。细胞在DNA双链断裂时，会寻找同源序列作为模板进行精确修复。实验室中，科学家利用这一技术敲除特定基因或引入新基因。基因编辑工具CRISPR-Cas9系统就依赖同源重组原理，通过提供修复模板实现精准基因修饰。自然界中，同源重组在生物进化中扮演关键角色，促进遗传多样性产生。这项技术在农业育种、疾病治疗等领域有广泛应用。

同源重组过程需要多种蛋白质协同工作，包括Rad51、BRCA1等分子。这些蛋白形成核蛋白丝，帮助寻找同源序列并催化链交换。真核生物中，同源重组主要发生在S期和G2期，此时染色体已复制完成。细菌中的同源重组对水平基因转移至关重要，使细菌能快速获得新性状。研究发现，同源重组缺陷与多种癌症相关，特别是BRCA基因突变的患者。科学家通过研究同源重组机制，开发出针对DNA修复缺陷癌细胞的靶向药物。