7.8: اعادة التركيب المتماثل
يتضمن التفاعل الأساسي لإعادة التركيب المتماثل (HR) اثنين من الكروماتيدات التي تحتوي على تسلسلات DNA تشترك في امتداد كبير للهوية. يستخدم أحد هذه التسلسلات خيطاً من الآخر كقالب لتخليق الحمض النووي في تفاعل محفز بالإنزيم. المنتج النهائي هو اندماج جديد للركيزتين. لضمان إعادة التركيب الدقيق للتسلسلات، يقتصر معدل الموارد البشرية على المرحلتين S و G2 من دورة الخلية. في هذه المراحل، تم نسخ الحمض النووي بالفعل واحتمال وجود متطابقة أو تسلسل الحمض النووي المماثل على الكروماتيد الشقيق مرتفع. وبالتالي، فإن توقيت الإصلاح يمنع إعادة التركيب بين التسلسلات غير المتطابقة. هذه ميزة مهمة في إعادة التركيب المتماثل، خاصة أثناء إعادة تركيب تسلسل الحمض النووي الأبوي في النسل، حيث يمكن أن يؤدي خلل إعادة التركيب المتماثل إلى فقدان الجين بأكمله والمنطقة الصبغية المحيطة به.
تم تطبيق الإصلاح الدقيق بضمان الموارد البشرية في تقنيات تعديل الجينات. الموارد البشرية هي أقدم طريقة تم استخدامها لتحرير الجينوم في الخلايا الحية. يتم استخدام نظام CRISPR-Cas9 لإنشاء فواصل مستهدفة مزدوجة الخيوط لتصحيح الطفرات المسببة للأمراض في الجينوم. تلتقط الخلايا الأجزاء المعزولة، حيث يمكنها إعادة الاتحاد مع الحمض النووي الخلوي واستبدال المنطقة المستهدفة من الجينوم. تتحكم آليات الموارد البشرية في إصلاح الفواصل وإعادة تركيبها بدقة مع الجينوم الخلوي. لمساعدة بروتينات الموارد البشرية على التوطين بدقة عند فواصل الشرائط المزدوجة ، يتم دمج بروتينات Cas9 مع بروتينات مستجيب HR التي يمكنها تجنيد بروتينات الإصلاح في المواقع التالفة. أظهرت الدراسات أن دمج Cas9 مع بروتينات مثل CtIP و Rad52 و Mre11 يمكن أن يزيد من أحداث إعادة التركيب المتماثل في الخلية بمقدار شقين مع تثبيط الانضمام غير المتماثل. مثل هذه التطبيقات لإعادة التركيب المتماثل في تعديل الجينوم يمكن أن تحدث ثورة في العلاج الجيني وتوفر علاجاً للأمراض الوراثية التي تعتبر حالياً غير قابلة للشفاء.
