Đang tải... (xem toàn văn)
tai to hop trong congnge sinh hoc
CƠ CHẾ TÁI TỔ HỢP TƯƠNG ĐỒNGTái tổ hợp tương đồng (homologous recombination) là một loại tái tổ hợp di truyền , trong đó trình tự nucleotide được trao đổi giữa hai phân tử tương tự hoặc giống hệt nhau của DNA . Nó được sử dụng rộng rãi nhất ở các tế bào để sửa chữa chính xác các vị trí gãy xảy ra trên cả hai sợi DNA, được gọi là phá vỡ sợi đôi. Tái tổ hợp tương đồng cũng tạo ra sự kết hợp mới của các trình tự DNA trong quá trình giảm phân. Mặc dù quá trình tái tổ hợp tương đồng xảy ra rất khác nhau giữa các sinh vật và các loại tế bào khác nhau nhưng hầu hết các dạng đều liên quan đến các bước cơ bản giống nhau. Sau khi phá vỡ sợi đôi, các phần của DNA xung quanh đầu 5' ở chỗ gãy được cắt đi trong một quá trình được gọi là sự cắt bỏ . Bước tiếp theo là sự xâm lấn, đầu nhô ra 3’OH của phân tử DNA bị phá vỡ sẽ "xâm nhập" vào một phân tử DNA tương tự hoặc giống hệt nhau mà không bị phá vỡ. Sau đó, một hoặc hai cấu trúc hình chữ thập gọi là chỗ nối Holliday kết nối hai phân tử DNA lại với nhau. Tùy thuộc vào cách cắt hai nút nối bởi enzyme như thế nào, các loại hình tái tổ hợp tương đồng xảy ra trong phân bào giảm nhiễm mà tạo ra sản phẩm là chéo hay không chéo. Sự tái tổ hợp tương đồng xảy ra trong quá trình sửa chữa DNA có xu hướng dẫn đến sản phẩm không chéo, có hiệu lực khôi phục lại các phân tử DNA bị hư hỏng như các sợi đôi trước khi bị phá vỡ. Sự tái tổ hợp tương đồng xảy ra hầu hết ở mọi sinh vật, kể cả virus. Ở EukaryoteSự tái tổ hợp tương đồng là điều cần thiết để phân chia tế bào ở sinh vật nhân chuẩn như thực vật, động vật, nấm và sinh vật nguyên sinh. Ở các tế bào phân chia thông qua nguyên phân, tái tổ hợp tương đồng sữa chữa các vị trí gãy của sợi đôi DNA gây ra bởi bức xạ ion hóa hoặc các hóa chất gây phá hủy DNA. Sự phá hủy này có thể gây ra sự sắp xếp lại các nhiễm sắc thể trong tế bào soma, có thể dẫn đến ung thư. Ngoài việc sửa chữa DNA, tái tổ hợp tương đồng cũng giúp tạo ra sự đa dạng di truyền khi tế bào phân chia giảm phân để trở thành giao tử (tế bào tinh trùng hoặc tế bào trứng ở động vật, phấn hoa hoặc noãn ở thực vật và bào tử trong nấm) . Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho trao đổi chéo nhiễm sắc thể , trong đó vùng DNA tương tự được trao đổi giữa các đoạn nhiễm sắc thể tương đồng. Điều này tạo ra sự kết hợp mới có thể mang lại lợi ích cho các gen và cho quá trình tiến hóa. Trao đổi chéo nhiễm sắc thể bắt đầu khi một protein gọi là Spo11 tạo ra vùng phá vỡ sợi đôi DNA . Những vùng này nằm không ngẫu nhiên trên các nhiễm sắc thể, mà thường là ở các vùng Promotor và ưu tiên ở những nơi giàu GC. Những vùng phá vỡ sợi đôi này thường xảy ra tại các điểm nóng tái tổ hợp , các khu vực trong nhiễm sắc thể có chiều dài khoảng 1000-2000 cặp base và có tỷ lệ cao của tái tổ hợp. Sự vắng mặt của các điểm nóng tái tổ hợp giữa hai gen trên cùng một nhiễm sắc thể thường có nghĩa rằng những thế hệ tương lai của gen đó sẽ được kế thừa theo tỷ lệ bằng nhau. Điều này thể hiện mối liên kết giữa hai gen lớn hơn được dự kiến sẽ kết hợp độc lập nhau trong giảm phân.1 Hình 1. Tái tổ hợp tương đồng sửa chữa DNA trước khi tế bào bước vào nguyên phân (giai đoạn M). Nó chỉ xảy ra trong và ngay sau khi sao chép DNA , trong giai đoạn S và G 2 của chu kỳ tế bào .Phá vỡ sợi đôi có thể được sửa chữa thông qua tái tổ hợp tương đồng hoặc không tương đồng (NHEJ). NHEJ là một cơ chế sửa chữa DNA, không giống như quá trình tái tổ hợp tương đồng, không đòi hỏi một trình tự tương đồng dài để dẫn đầu cho việc sửa chữa. Dù là tái tổ hợp tương đồng hay không tương đồng thì đều được dùng để sửa chữa các sợi đôi DNA bị phá vỡ và nó được tác động trong các pha của chu trình tế bào. Sự tái tổ hợp tương đồng để sữa chữa DNA trước khi tế bào bước vào quá trình nguyên phân ( giai đoạn M). Điều này xảy ra trong và ngay sau khi sao chép DNA hoàn tất, xảy ra trong pha S và pha G 2 của chu kỳ tế bào, khi các nhiễm sắc tử chị em là dễ dàng xác định hơn. So với nhiễm sắc thể tương đồng, thì nó là tương tự như nhiễm sắc thể khác, nhưng thường có những allen khác, nhiễm sắc tử chị em là một hình mẫu lý tưởng cho quá trình tái tổ hợp tương đồng, vì chúng là các bản sao giống hệt nhau của một nhiễm sắc thể nhất định. Trái ngược với quá trình tái tổ hợp tương đồng, thì NHEJ là nổi bật trong pha G 1 của chu kỳ tế bào, khi các tế bào đang phát triển, nhưng chưa sẵn sàng để phân chia. Nó xảy ra ít thường xuyên hơn sau khi pha G 1 , nhưng duy trì ít nhất một số tác động trong suốt chu kỳ tế bào. Các cơ chế điều chỉnh tái tổ hợp tương đồng và NHEJ trong suốt chu kỳ tế bào là khác nhau giữa các loài. Kinase phụ thuộc cyclin (CDKs), thay đổi hoạt động của các protein khác bằng cách thêm nhóm phosphate ( phosphorylating ) vào chúng, đây là những điều chỉnh quan trọng của quá trình tái tổ hợp tương đồng ở sinh vật nhân chuẩn. Khi quá trình sao chép DNA bắt đầu trong nấm men vừa mới khởi động, cyclin phụ thuộc vào kinase Cdc28 bắt đầu tái tổ hợp tương đồng bằng cách phosphoryl protein Sae2. Sau khi được kích hoạt bằng việc bổ sung thêm một phosphate, Sae2 hoạt động như endonuclease thực hiện việc cắt các điểm gần DNA sợi đôi bị phá vở. Điều này cho phép tao ra protein gồm ba phần được gọi là 2 phức hợp MRX liên kết với DNA, và bắt đầu một loạt các protein điều khiển phản ứng trao đổi vật liệu giữa hai phân tử DNA với nhau. Mô hình tái tổ hợpĐể giải thích cho việc tái tổ hợp tương đồng sữa chữa vị trí gãy của DNA sợi đôi, có hai mô hình chính được đưa ra là con đường DSBR (đôi khi được gọi là mô hình chỗ nối Holliday) và con đường tổng hợp phụ thuộc vào sợi ủ (the synthesis-dependent strand annealing - SDSA). Hai con đường này có cơ chế tương tự trong những bước đầu tiên. Sau xảy ra sự phá vỡ sợi đôi, phức hợp MRX (ở người) liên kết với DNA ở hai bên của chỗ gãy. Tiếp theo là quá trình cắt bỏ, trong đó phần DNA xung quanh đầu kết thúc 5 'được cắt giảm theo hai bước riêng biệt. Trong bước đầu tiên của quá trình cắt bỏ, phức hợp MRX kết hợp với protein Sae2. Hai protein này sau đó cắt trở lại đầu kết thúc 5’ ở hai bên vị trí gãy để tạo ra đầu 3’ của sợi đơn DNA.Trong bước thứ hai, đoạn 5'→ 3' được cắt tiếp tục nhờ enzyme Sgs1 helicase và Exo1 và Dna2 nuclease. Do là một helicase , Sgs1 tiến hành tháo xoắn DNA sợi đôi, trong khi Exo1 và Dna2 nuclease hoạt động cho phép cắt DNA sợi đơn được sản xuất bởi Sgs1. 3 Hình 2. Các con đường DSBR và SDSA giống nhau trong những bước đầu tiên và sau đó phân ra. Con đường DSBR thường dẫn đến trao đổi chéo nhiễm sắc thể (dưới cùng bên trái), trong khi SDSA luôn luôn cho sản phẩm không trao đổi chéo (dưới cùng bên phải).Protein RPA có ái lực cao đối với DNA sợi đơn, sau đó gắn vào đầu 3’. Với sự giúp đỡ của nhiều protein khác trong quá trình trung gian, Rad51protein (và Dmc1 , trong giảm phân) sau đó tạo thành một đoạn của acid nucleic và protein trên chuỗi đơn của DNA được phủ RPA. Đoạn Nucleoprotein này sau đó bắt đầu tìm kiếm các trình tự DNA tương đồng ở đầu 3’. Sau khi tìm thấy một trình tự, đoạn nucleoprotein sợi đơn di chuyển vào (xâm nhập) DNA nhận sợi đôi tương tự hoặc giống hệt nhau trong một quá trình được gọi là sự xâm lược .Trong các tế bào phân chia thông qua nguyên phân, DNA sợi đôi nhận thường là một 4 nhiễm sắc tử chị em, giống hệt với phân tử DNA bị phá vỡ và cung cấp một khuôn mẫu để sửa chữa. Tuy nhiên, trong giảm phân, DNA có xu hướng nhận từ một nhiễm sắc thể tương đồng tương tự nhưng không nhất thiết phải giống hệt nhau. Một vòng thòng lọng (D-loop) được hình thành trong quá trình xâm lấn giữa sợi có đầu 3’ nhô ra và nhiễm sắc thể tương đồng. Sau khi xâm lấn, một DNA polymerase tiến vào cuối đầu 3’ của sợi xâm lấn và tổng hợp DNA mới. Điều này thay đổi D-loop thành một cấu trúc hình chữ thập được biết đến như là chỗ nối Holliday. Sau đó, quá trình tổng hợp DNA xảy ra nhiều hơn trên các sợi xâm lấn và khôi phục lại sợi trên nhiễm sắc thể tương đồng.Con đường DSBR Sau giai đoạn cắt bỏ, xâm lấn, và tổng hợp DNA, các con đường DSBR và SDSA trở nên khác biệt nhau. Con đường DSBR độc đáo ở chỗ vị trí đầu 3’ thứ hai (không tham gia trong cuộc xâm lấn) cũng tạo thành một chỗ nối Holliday với nhiễm sắc thể tương đồng. Các nút giao Holliday đôi này sau đó được chuyển đổi thành các sản phẩm tái tổ hợp bởi enzyme nicking, một loại enzyme endonuclease cắt hạn chế chỉ cắt một sợi DNA. Con đường DSBR thường dẫn đến kết quả là trao đổi chéo, đôi khi cũng có thể dẫn đến sản phẩm không trao đổi chéo.Kết quả trao đổi chéo nhiễm sắc thể phụ thuộc vào việc xác định làm cách nào mà chỗ nối Holliday đôi được cắt ra, hoặc nó được "giải quyết" như thế nào trong con đường DSBR. Trao đổi chéo nhiễm sắc thể sẽ xảy ra nếu một chỗ nối Holliday được cắt trên sợi chéo và chỗ nối Holliday kia được cắt trên sợi không chéo. Ngoài ra, nếu hai chỗ nối Holliday được cắt trên các sợi chéo thì sẽ tạo ra sản phẩm nhiễm sắc thể không chéo.Con đường SDSA Sự tái tổ hợp tương đồng thông qua con đường SDSA xảy ra trong quá trình phân chia nguyên phân và tạo ra các sản phẩm không chéo. Trong mô hình này, đầu 3’ của sợi xâm lấn được mở rộng dọc theo sợi đôi DNA nhận bằng enzyme DNA polymerase, và được giải phóng như là chỗ nối Holliday giữa các phân tử DNA cho và nhận trong một quá trình được gọi là tách nhánh. Đầu 3’ của chuỗi xâm lấn mới được tổng hợp sau đó có thể di chuyển đến đầu 3’ của nhiễm sắc thể bị hư hỏng thông qua bắt cặp bổ sung và con đường SDSA kết thúc với resealing, còn được gọi là sự thắt . Con đường SSAHình 3. Tái tổ hợp thông qua con đường SSA xảy ra giữa hai yếu tố lặp lại (màu tím) trên cùng một sợi đôi DNABước 1: Phá vỡ chuỗi đơnBước 2: Cắt bỏ từ đầu 5’ đến 3’Bước 3: Tìm kiếm đoạn tương đồng và xâm lấn bằng đầu 3’5 Bước 4: Phân giải đầu 3’ không tương đồngBước 5: Tổng hợp DNA và thắt lạiCon đường xâm lấn sợi đơn (SSA) của tái tổ hợp tương đồng sửa chữa chỗ gãy của sợi đôi DNA giữa hai trình tự lặp lại . Con đường SSA độc đáo ở chỗ nó không đòi hỏi một phân tử DNA tương tự hoặc giống hệt nhau, giống như con đường DSBR hoặc SDSA của tái tổ hợp tương đồng. Thay vào đó, con đường SSA chỉ yêu cầu một sợi đôi DNA duy nhất, và sử dụng các trình tự lặp lại như trình tự giống hệt nhau mà tái tổ hợp tương đồng cần cho việc sửa chữa. Con đường này tương đối đơn giản trong các bước: sau khi hai sợi của cùng một phân tử DNA được cắt giảm xung quanh vị trí gãy, kết quả là đầu 3’ sắp xếp và bám với nhau, khôi phục lại phân tử DNA như là một chuỗi đôi liên tục. Khi đoạn DNA gần vị trí gãy đã được cắt giảm, đầu 3’ của sợi đơn được phủ protein RPA giúp ngăn cho đầu 3’ không tự gắn với chính nó. Một loại protein được gọi là Rad52 sau đó gắn vào các trình tự lặp lại ở vùng gãy ở phía bên kia, và sắp xếp chúng để các trình tự lặp bổ sung có thể ủ. Sau khi ủ xong, đầu 3’ của đoạn không tương đồng còn sót lại được cắt bỏ bằng các enzyme nucleases, được gọi là Rad1/Rad10 , chúng được đưa đến vị trí 3’ nhờ protein Slx4 và Saw1. Các khoảng trống được bù đắp bằng các đoạn DNA mới, và phục hồi hai sợi DNA song song liên tục. Trình tự DNA giữa các đoạn lặp lại thường bị mất đi. Do đó, con đường SSA được coi là gây đột biến vì những đã xóa bỏ vật liệu di truyền. Con đường BIR Trong quá trình sao chép DNA , phá vỡ sợi đôi đôi khi có thể xảy ra ở chạc ba sao chép khi mà DNA helicase tiến hành tháo xoắn chuỗi khuôn. Những sai sót này được sửa chữa thông qua con đường break-induced replication (BIR) của tái tổ hợp tương đồng. Cơ chế phân tử chính xác của con đường BIR vẫn còn chưa rõ ràng. Có ba cơ chế đề xuất được đưa ra, trong đó, quá trình xâm lấn xem như là một bước đầu tiên, nhưng khác nhau ở cách di cư của các D-loop và các giai đoạn sau đó của tái tổ hợp. Con đường BIR cũng có thể giúp duy trì độ dài của telomere , vùng DNA ở phần cuối của nhiễm sắc thể của Eukaryote, trong trường hợp không hoặc phối hợp với enzyme telomerase . Nếu không có enzym telomerase, các đoạn telomere thường rút ngắn đi trong mỗi chu kỳ của nguyên phân, cuối cùng là ngăn chặn sự phân chia tế bào và dẫn đến quá trình lão hóa . Trong các tế bào nấm men vừa chớm nở, enzyme telomerase đã được bất hoạt thông qua các đột biến, chỉ có hai loại tế bào còn sống sót bằng cách kéo dài đoạn telomere của chúng thông qua con đường BIR. Việc duy trì chiều dài telomere là rất quan trọng cho sự bất tử của tế bào, một chìa khóa chính của bệnh ung thư. Hầu hết các bệnh ung thư duy trì telomerer nhờ các enzyme telomerase. Dựa trên cơ chế bảo trì telomere, các nhà khoa học đang tìm kiếm những tác nhân có thể chống ung thư như chất ức chế telomerase …6 Ở BACTERIAHình 4. Cấu trúc tinh thể của hai chuỗi protein RecA được gắn kết với DNA. Một sợi đôi bị phá vỡ và hai vị trí liền kề 3’ nhô ra là có thể nhìn thấy.Tái tổ hợp tương đồng là một quá trình quan trọng để sửa chữa DNA ở vi khuẩn. Nó cũng quan trọng để để tạo nên sự đa dạng di truyền trong các quần thể vi khuẩn, mặc dù quá trình này khác nhau đáng kể từ giai đoạn tái tổ hợp phân bào giảm nhiễm , mang lại sự đa dạng trong bộ gen của Eukaryote. Sự tái tổ hợp tương đồng đã được nghiên cứu nhiều nhất và hiểu biết nhiều nhất là ở Escherichia coli. DNA sợi đôi bị phá vỡ ở vi khuẩn được sửa chữa theo con đường RecBCD của tái tổ hợp tương đồng. Sự phá vở xảy ra ở một trong hai sợi DNA, kiểu sửa chữa này được xem là theo con đường RecF . Cả con đường RecBCD và RecF bao gồm một loạt các phản ứng được gọi là tách nhánh, trong đó sợi DNA đơn được trao đổi giữa hai phân tử ADN kép với nhau, và sự phân giải, trong đó những phân tử chéo nhau của hai phân tử DNA được cắt ra và khôi phục lại thành sợi đôi bình thường.Con đường RecBCD 7 Hình 5. Mô hình phân tử theo con đường RecBCD của tái tổ hợp. Mô hình này dựa trên phản ứng của DNA và RecBCD với ATP mà hàm lượng ion Mg2+ là vượt mức. Bước 1: RecBCD liên kết với một đầu của DNA sợi képBước 2: RecBCD tháo xoắn DNA. RecD là một helicase nhanh trên sợi có đầu 5', và RecB là một helicase chậm hơn trên các sợi có đầu 3' (có mũi tên). Điều này tạo ra hai đuôi DNA sợi đơn (ss) và một vòng lặp ss. Các vòng lặp và đuôi mở rộng khi di chuyển RecBCD cùng DNA. Bước 3: Hai đuôi bám để tạo ra một vòng lặp ss DNA thứ hai, và cả hai vòng di chuyển và phát triển. Bước 4: Sau khi gặp trình tự Chi (5 'GCTGGTGG 3') RecBCD cắt ở sợi có đầu 3’. Hơn nữa quá trình tháo xoắn kéo dài ở chuổi đầu 3'-ss với Chi gần điểm kết thúc . Bước 5: RecBCD tải protein RecA vào đuôi Chi. Tại một số điểm chưa được xác định, các tiểu đơn vị RecBCD được tháo rời. Bước 6: Phức hợp RecA-ssDNA liên kết với một DNA tương đồng nguyên vẹn để tạo ra một D-loop. Bước 7: D-loop được cắt và gép với đoạn DNA đầu tiên để tạo ra chổ nối Holliday.Bước 9: Đầu 3’ của đuôi Chi làm mồi cho sự tổng hợp DNA, từ một chạc sao chép có thể được tạo ra.Con đường RecBCD là con đường tái tổ hợp chính được dùng ở vi khuẩn để sửa chữa những sợi đôi bị phá vỡ của DNA. Những sợi đôi bị phá vỡ có thể được gây ra bởi tia UV và bức xạ khác , cũng như các chất hóa học gây đột biến. Sợi đôi bị phá vỡ cũng có thể 8 phát sinh bởi sự sao chép DNA thông qua một điểm cắt sợi đơn. Một trường hợp tương tự đã được biết đến đó là sự phá hủy chạc sao chép và đã được sữa chữa theo một vài cách khác nhau của tái tổ hợp tương đồng bao gồm cả con đường RecBCD. Trong con đường này, một phức hơp enzyme gồm có ba tiểu đơn vị được gọi là RecBCD xuất phát từ tái tô hợp bằng cách liên kết đầu bằng hoặc gần đầu bằng của một trong những sợi đôi bị phá vỡ. Sau khi RecBCD liên kết với điểm cuối của DNA, thì các tiểu đơn vị của RecB và RecD bắt đầu giải phóng phức hợp DNA thông qua hoạt động của helicase. Tiểu đơn vị RecB cũng có một vùng nuclease, mà nó cắt sợi đơn của DNA làm giảm chiều dài của DNA, mà sợi DNA được xuất hiện do quá trình giải phóng phức hợp ở quá trình trên. Sự giải phóng này tiếp túc cho đến khi RecBCD gặp một trình tự nucleotide đặc trưng (5'-GCTGGTGG-3 ') được biết đến như điểm Chi.Khi gặp phải một điểm Chi, hoạt động của enzyme RecBCD thay đổi mạnh . Quá trình tháo xoắn DNA sẽ tạm dừng trong vài giây và sau đó tiếp tục với tốc độ bằng một nửa ban đầu. Điều này có thể bởi vì helicase RecB chậm tháo xoắn DNA sau vị trí Chi, còn helicase RecD thì nhanh hơn, nó tháo xoắn DNA trước vị trí Chi. Việc nhận vị trí Chi cũng thay đổi enzyme RecBCD vì nó cắt sợi DNA với Chi và bắt đầu tải nhiều protein RecA lên DNA sợi đơn với đầu 3’ mới được tạo ra. Kết quả là RecA được phủ đoạn nucleoprotein, sau đó tìm kiếm các trình tự DNA tương đồng. Khi tìm kiếm một trình tự như vậy, một sợi đơn nucleoprotein di chuyển vào trong phức hợp DNA tương đồng ở một quá trình được gọi là sự xâm lấn sợi. Sự xâm lấn của đầu 3’ nhô ra làm cho DNA sợi đôi nhận bị thay thế, để tạo thành D-loop. Nếu D-loop được cắt, một trao đổi về một sợi tạo thành một cấu trúc hình chữ thập gọi là chổ nối Holliday. Việc tạo chổ nối Holliday là do sự tổ hợp của RuvABC hoặc RecG có thể sản xuất hai phân tử DNA tái tổ hợp với các loại di truyền khác nhau, nếu hai phân tử DNA tương tác khác nhau về mặt di truyền.Con đường RecF Vi khuẩn sử dụng con đường RecF tái tổ hợp tương đồng để sửa chữa khoảng trống trong các sợi đơn DNA. Khi con đường RecBCD bị bất hoạt bởi những đột biến và các đột biến gây bất hoạt SbcCD và Exol nucleases, con đường RecF cũng có thể sửa chữa vị trí gãy của DNA sợi đôi. Trong con đường RecF, RecQ helicase tháo xoắn DNA và nuclease RecJ làm thoái hóa các sợi ở đầu 5 ', để lại các sợi với đầu 3' còn nguyên vẹn. Protein RecA liên kết với sợi này với sự trợ giúp của RecF, Rec O hoặc Rec R protein. Đoạn nucleoprotein RecA sau đó tìm kiếm một đoạn DNA tương đồng và trao đổi với các sợi giống nhau hoặc gần như giống hệt nhau trong DNA tương đồng.Mặc dù các protein tham gia và các cơ chế cụ thể liên quan trong giai đoạn ban đầu của hai con đường này có sự khác nhau, nhưng chúng giống nhau ở chỗ cả hai đều đòi hỏi DNA sợi đơn với đầu kết thúc 3’ và protein RecA cho sự xâm lấn. Các con đường cũng tương tự trong các giai đoạn tách nhánh, trong đó chỗ nối Holliday trượt theo một hướng, và các mối nối Holliday được cắt ngoài bởi các enzyme. 9 Trong tiếp hợp ở vi khuẩn , DNA được chuyển giao giữa các vi khuẩn thông qua tiếp xúc trực tiếp giữa các tế bào, tái tổ hợp tương đồng giúp tích hợp DNA lạ vào hệ gen vật chủ thông qua con đường RecBCD. Enzyme RecBCD thúc đẩy tái tổ hợp sau khi DNA được chuyển đổi từ sợi đơn DNA thành sợi đôi trong quá trình sao chép. Con đường RecBCD cũng rất cần thiết cho giai đoạn cuối cùng của quá trình tải nạp , một loại chuyển gen trong đó DNA được chuyển từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác thông qua virus. DNA của vi khuẩn được gói trong capsid của virus. Khi các khuẩn mới lây nhiễm từ các vi khuẩn khác, DNA từ vi khuẩn chủ trước đó được tiêm vào các máy chủ vi khuẩn mới là DNA sợi đôi. Các enzyme RecBCD sau đó kết hợp DNA sợi đôi này vào hệ gen của máy chủ vi khuẩn mới. Ở VIRUSTái tổ hợp tương đồng xảy ra ở một vài nhóm của virus. Trong các virus DNA như là herpesvirus, tái tổ hợp xảy ra thông qua một cơ chế phá vỡ và tái liên kết giống như ở vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn. Cũng có bằng chứng về sự tái tổ hợp trong một số virus RNA, đặc biệt là virus ssRNA sợi đơn dương tính, ví dụ như retrovirus, picornavirus, coronavirus . Có nhiều tranh cãi về việc liệu tái tổ hợp tương đồng có xảy ra ở virus ssRNA sợi đơn âm tính như influenza (cúm).Ở virus RNA, tái tổ hợp tương đồng có thể là chính xác hoặc không chính xác. Trong các loại chính xác của tái tổ hợp RNA-RNA, không có sự khác biệt giữa hai chuỗi RNA bố mẹ và RNA do trao đổi chéo tạo ra. Bởi vì điều này thường rất khó để xác định vị trí của các sự kiện trao đổi chéo giữa hai chuỗi RNA tái tổ hợp với nhau. Trong RNA không chính xác tái tổ hợp tương đồng, khu vực chéo có một số khác biệt với các chuỗi RNA của cha mẹ gây ra bằng cách bổ sung, xóa, hoặc sửa đổi các nucleotide khác. Mức độ chính xác trong trao đổi chéo được điều khiển bởi thành phần có trong trình tự của hai sợi tái tổ hợp RNA :chuỗi giàu adenine và uracil thì sự chính xác trong trao đổi chéo sẻ giảm.Tái tổ hợp tương đồng là rất quan trọng trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của virus. Ví dụ, nếu bộ gen của hai loại virus có đột biến khác nhau bất lợi trải qua tái tổ hợp, sau đó người ta có thể có khả năng tái sinh một bộ gen đầy đủ chức năng. Ngoài ra, nếu hai loại virus tương tự nhau cùng nhiễm vào một tế bào chủ , tái tổ hợp tương đồng có thể cho phép hai loại virus này để trao đổi gen và do đó phát triển mạnh hơn các biến thể của mình. Sự tái tổ hợp tương đồng là cơ chế đề xuất, theo đó DNA virus herpesvirus-6 con người tích hợp vào các telomere của con người. (Tài liệu tham khảo được lấy từ trang en.wikipedia.org/wiki/Homologous recombination)10 . này nằm không ngẫu nhiên trên các nhiễm sắc thể, mà thường là ở các vùng Promotor và ưu tiên ở những nơi giàu GC. Những vùng phá vỡ sợi đôi này thường xảy
