La ricombinazione omologa a livello molecolare

Tutto il DNA è ricombinante. Lo scopo generale dello scambio genetico è quello di mescolare e riarrangiare continuamente i cromosomi ma soprattutto durante la meiosi, quando i cromosomi omologhi si appaiano prima della prima divisione nucleare. Infatti, è proprio durante questo appaiamento che avviene lo scambio di materiale genetico tra i cromosomi. Questo scambio, classicamente chiamato crossing over, è uno dei risultati della ricombinazione omologa, che porta allo scambio fisico di sequenze di DNA tra i cromosomi. La frequenza di crossing over tra due geni sullo stesso cromosoma dipende dalla distanza fisica fra questi due geni; maggiore è la distanza, maggiore è la frequenza di scambio. A volte però l'ordine dei geni cambia: per esempio, segmenti di DNA mobili, detti trasposoni, occasionalmente “saltano” tra i cromosomi e promuovono dei riarrangiamenti del DNA, cambiando in questo modo l'organizzazione dei cromosomi. Comunque, la ricombinazione omologa è un processo cellulare di fondamentale importanza, catalizzato da enzimi la cui sintesi ed attività è finemente regolata. Oltre che a fornire una fonte di variabilità genetica, la ricombinazione permette alle cellule di recuperare sequenze perse in seguito a danni al DNA, rimpiazzando la regione danneggiata con un filamento integro ottenuto dal cromosoma omologo. La ricombinazione fornisce anche un meccanismo per far ripartire le forche replicative bloccate o danneggiate e altri tipi speciali di ricombinazione regolano l'espressione di alcuni geni, per esempio, cambiando specifici segmenti cromosomici, geni altrimenti silenti si vengono a trovare in regioni dove sono espressi.