recombinare omologă, schimbul de material genetic între două fire de ADN care conțin întinderi lungi de secvențe de bază similare. Recombinarea omologă are loc în mod natural în organismele eucariote, bacterii și anumiți viruși și este un instrument puternic în ingineria genetică. În eucariote, omoloagă apare în timpul meiozei, joacă un rol critic în repararea de dublu-stranded urme in ADN-ului și creșterea diversității genetice, permițând amestecarea materialului genetic în timpul cromozomiale crossover., În bacterii, recombinarea omologă este un mecanism major de reparare a ADN-ului și facilitează încorporarea în ADN a materialului genetic primit prin transfer și transformare orizontală a genelor. La viruși, recombinarea omologă ajută la modelarea evoluției virale.
în ingineria genetică, recombinarea omologă este utilizată ca formă de direcționare a genelor, în care o mutație proiectată este introdusă într-o genă specifică ca mijloc de investigare a funcției genei. În această abordare, ADN-ul străin cu o secvență similară cu cea a genei țintă, dar flancat de secvențe identice cu cele din amonte și în aval de locația genei țintă este introdus într-o celulă. Celula recunoaște secvențele de flancare identice ca omologi, determinând schimbarea ADN-ului genei țintă cu secvența ADN străină în timpul replicării., Schimbul inactivează sau” elimină ” gena țintă. La șoareci, această metodă este utilizată pentru a viza alele specifice în celulele stem embrionare, permițând producerea de șoareci knock-out. Materialul genetic Artificial similar genei țintă este introdus în nucleul celulei stem embrionare, care reprimă gena țintă prin procesul de recombinare omologă. Cu gena țintă redată inactivă, oamenii de știință sunt capabili să deducă și să investigheze funcțiile sale biologice la șoarece.,numeroase gene de șoarece au fost eliminate cu ajutorul direcționării genelor, ducând la producerea a sute de modele diferite de șoarece de tulburări umane, inclusiv cancer, diabet, boli cardiovasculare și tulburări neurologice. Lucrare revolutionara, pe omoloagă în mouse-ul de celule stem a fost efectuat de oamenii de stiinta Mario Capecchi, Sir Martin J. Evans, și Oliver Fierari, care au primit în 2007 Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru descoperirile lor.