DNA重组（DNA recombination）是指遗传物质（DNA）发生断裂、交换和重新连接的经过，从而产生携带新序列组合的DNA分子。 这一个普遍存在于天然界的基本遗传现象，也是现代生物技术（基因工程）的核心工具。
简单来说，它就像是把不同的 DNA 片段（可以是来自同一个基因组的不同位置，也可以是来自完全不同的生物体）当作“拼图块”，通过特定的分子机制把它们切割下来，接着按照新的方式组合拼接在一起，形成一块全新的“拼图”（重组DNA分子）。
主要的类型和发生场景
1. 天然发生的重组：
同源重组： 这是最主要的天然重组形式，发生在具有高度相似序列（同源序列）的DNA分子之间。
减数分裂重组（交叉互换）： 在有性生殖经过中，来自父本和母本的同源染色体在减数分裂前期I配对（联会），发生断裂并交换对应的DNA片段。这是产生遗传多样性的主要机制其中一个！
DNA损伤修复： 当DNA发生双链断裂等严重损伤时，细胞可以利用同源染色体或姐妹染色单体上的同源序列作为模板进行精准修复。
细菌遗传交换： 细菌通过转化（吸收环境中游离DNA）、接合（通过性菌毛转移DNA）或转导（通过噬菌体介导转移DNA）获得外源DNA片段后，这些片段可以通过同源重组整合到自身染色体中。
位点特异性重组： 发生在特定的DNA短序列（重组位点）之间，由特定的重组酶（如λ噬菌体的整合酶）介导。不依赖于广泛的序列同源性。例子：
某些噬菌体（如λ噬菌体）将其基因组整合到宿主细菌染色体中或从中切离出来。
某些基因表达调控（如沙门氏菌鞭 变）。
转座影响（转座重组）： 由转座子（一段可以在基因组内“跳跃”的DNA序列）介导。转座酶识别转座子两端的特定序列，将其从原位点切割下来并插入基因组的新位点。插入经过通常不依赖序列同源性（非同源重组），会产生小段靶位点DNA的重复。这是基因组进化和塑造的重要力量。
异常重组（非同源末端连接
V(D)J重组： 脊椎动物免疫体系B细胞和T细胞产生抗体和T细胞受体多样性的独特机制。特定的基因片段在发育经过中被重组酶（RAG1/RAG2）识别、切割并随机连接组合，产生海量的不同受体分子。这是一种独特的位点特异性重组。
2. 人工重组（基因工程）：
这是人类在实验室中模仿或利用天然的重组机制，有目的地将不同来源的DNA片段在体外连接起来，创新出天然界中原本不存在的重组DNA分子。
核心技术：
使用限制性内切酶在特定位点切割DNA分子。
使用DNA连接酶将不同来源的、具有匹配末端的DNA片段共价连接起来。
通常需要一个载体（如质粒、病毒）将重组DNA分子导入宿主细胞（如细菌、酵母）中进行扩增和/或表达。
应用： 生产重组蛋白药物（胰岛素、生长激素、抗体药物）、基因治疗、转基因作物、基因功能研究、疫苗开发等。
DNA重组的重要意义
1. 遗传多样性（进化）： 同源重组（尤其是减数分裂重组）是产生新的等位基因组合的主要来源，是生物适应环境和进化的基础。
2. 基因组的维持与修复： 同源重组是修复DNA双链断裂等致命损伤的关键机制。
3. 基因表达调控： 位点特异性重组可以调控基因的开关情形。
4. 免疫防御多样性： V(D)J重组产生了几乎无限的抗体和T细胞受体库，是对抗病原体的核心。
5. 基因组进化与结构： 转座影响等重组事件是塑造基因组大致、结构和基因内容的重要驱动力（可以产生新基因、调控元件，也可能导致疾病）。
6. 生物技术的基石： 人工DNA重组技术（基因工程）彻底改变了生物学、医学和农业，使我们能够研究基因功能、生产有价格的生物制品、开发新的治疗技巧等。
DNA重组是生活活动中一个极其核心的经过。无论是在天然进化、遗传稳定、免疫防御中，还是在现代生物技术的革命性应用中，DNA重组都扮演着不可或缺的角色。它本质上是改变DNA分子序列排列组合方式的分子“剪辑”和“拼接”经过。
