基因转换的生物学意义及分子机制
表观遗传学的分子机制与生物学意义
表观遗传学的分子机制与生物学意义表观遗传学是指非DNA序列本身的遗传信息，如DNA甲基化、组蛋白修饰等，在基因表达和细胞命运决定中的作用。
表观遗传学机制在细胞分化、动态基因调控以及人类疾病中扮演着重要角色。
本文将探讨表观遗传学的分子机制及其生物学意义。
I. DNA甲基化DNA甲基化是表观遗传学中最常见的一种修饰方式。
它指的是DNA链上的腺嘌呤（A）与鸟嘌呤（G）的氨基被一个甲基基团所置换。
DNA甲基化的机制与维持主要是依靠DNA甲基转移酶（DNMT）和DNA甲基化酶（TET）两大家族进行。
甲基化影响着基因和转录区的活化或者沉默。
以基因活化为例，研究人员发现，高甲基化的CpG岛（比较多的CpG群集）会导致基因沉默，而低甲基化的CpG岛会解除基因沉默。
此外，DNA甲基化还涉及着组蛋白修饰、细胞命运决定和稳定等进一步层面的关系，它们之间相互影响，而不是单独存在的。
比如，甲基化和组蛋白修饰互相作用，共同调节着某个基因的表达。
同时，DNA甲基化也影响着细胞的产科决定，如造血干细胞（HSC）的分化。
II. 组蛋白修饰组蛋白是包裹在DNA上的一种蛋白质，那么它与表观遗传学的联系在哪里呢？组蛋白修饰是表观遗传学中另一个非常重要的机制，它可通过化学修饰改变组蛋白的活性和构象。
在组蛋白修饰机制中，研究人员通常会关注到N末端的球状区域。
这个区域的氨基酸序列差异较大，因此不同的修饰方式又被归纳为不同的mark（如H3K4me3、H3K27me3、H3K9Ac等）。
其中，H3K4me3被认为是活化mark，即与基因转录的激活有关系的mark。
而H3K27me3则与转录抑制相关。
在某些情况下，这些mark可能非独立地在某个区域上同时表达。
他们在不同的情况下又有着不同的效应和相互作用。
III.小结表观遗传学的研究在十年前出现了重大突破，也因此成为了生命科学前沿。
DNA甲基化和组蛋白修饰被认为是其分子机制中最重要的两个点，它们在人类疾病和发育过程中带来了非常重要的启示和作用。
基因转变的名词解释
基因转变的名词解释随着科技的进步和生物基因工程的涌现，基因转变成为人们热议的话题之一。
那么，什么是基因转变呢？基因转变是指通过人工干预的方式，对生物体的基因进行修改和改变。
这一技术可以引发无限想象和思考。
1. 基因转变的背景和意义基因转变源于人们对基因的探索和认知。
基因是控制生物体遗传特征的基本单位。
通过基因转变，科学家可以改变生物的特征，进而影响生物的形态、功能和行为。
基因转变也为解决某些疾病、提高农作物产量和改善环境等提供了新的可能性。
2. 基因转变的方法和技术基因转变涵盖了多种方法和技术。
其中最常见的是重组DNA技术，即将不同生物体的DNA片段拼接起来，形成新的DNA序列。
这样，新的DNA序列就可以被导入到目标生物体中，从而改变其基因组。
另外，还有基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，通过精确剪切和修复基因的方式来实现基因的转变。
这些技术为基因转变提供了强有力的工具和手段。
3. 基因转变的应用领域基因转变涉及的应用领域广泛多样。
在医学领域，基因转变可以用于治疗遗传性疾病，如血液病、免疫系统疾病等。
通过修复或替换缺陷基因，科学家可以帮助患者恢复正常功能。
在农业领域，基因转变可以改良农作物的抗病性和耐逆性，提高农作物的产量和质量。
此外，基因转变还可以应用于环境保护，例如通过改变某些细菌的基因，加速废弃物的降解过程，减少对环境的污染。
4. 基因转变引发的伦理和道德问题尽管基因转变在科学界被广泛认可，但它也引发了一系列的伦理和道德问题。
例如，基因转变是否符合自然法则？基因转变是否会导致人类干涉自然进程？此外，基因转变是否会导致不可预测的风险和副作用？人们对这些问题的不同观点和看法引发了激烈的讨论和争议。
5. 基因转变的未来趋势和挑战随着基因转变技术的不断发展和成熟，它在未来将面临更多的挑战和机遇。
例如，如何在保证安全与效率的前提下，更好地应用基因转变技术？我们应该如何权衡生物安全和人类福祉之间的平衡？此外，对于基因转变的法律、伦理和道德问题的规范与管理也需要不断完善和深入讨论。
基因表达调控的分子机制
基因表达调控的分子机制基因表达调控是指生物体在遗传层面上对基因表达过程进行调控的现象，包括转录、翻译、修饰等多个环节。
这些调控机制的作用是通过控制基因的表达，使得细胞可以适应外部环境变化，维持内稳态平衡，并完成特定的发育过程。
基因表达调控的分子机制包括转录因子、miRNA、DNA甲基化等多种因素。
转录因子是一种能够结合到DNA上的蛋白质，它通过与DNA特定序列的结合来激活或抑制基因表达。
转录因子在特定条件下可结合到一些物质，如激素、细胞因子和信号分子等，从而抑制或激活基因转录。
同时，转录因子也可以和其他蛋白质结合，在形成复合体的同时介导基因的激活或抑制。
miRNA是一类能够通过对靶标mRNA的识别和结合来抑制基因表达的小分子RNA。
miRNA的作用机制主要是通过RNA依赖性RNA酶绑定到靶标mRNA上，并诱导其降解，从而减少基因表达。
miRNA的表达与外部环境的变化、细胞发育等密切相关，并作用于调控细胞增殖、分化、凋亡等多个生物学过程。
DNA甲基化是指DNA分子中部分位置发生甲基化修饰，这种修饰可影响基因表达。
在细胞分化过程中，一些基因被发生DNA甲基化修饰，进而抑制其表达。
DNA甲基化的机制与转录因子、miRNA的调控存在交互作用，综合发挥作用。
此外，组蛋白修饰、非编码RNA、蛋白质降解等机制也与基因表达调控密切相关。
这些机制相互作用，对基因表达进行调节，从而实现细胞内的功能和特定的生物学过程。
总体来说，基因表达调控的分子机制非常复杂，涉及到多个调控层面的相互作用。
这些机制维持了细胞的功能、结构与内稳态平衡，并促成了生物体的发育、适应和进化。
未来的研究工作还需深入探究这些机制的相互联系和调节方式，以期更好地理解和治疗相关疾病，为生物医学领域的发展做出贡献。
基因转录调控的分子机制
基因转录调控的分子机制基因是生命的基本单位，是控制人类身体机能的核心。
然而，基因的实际表达和功能需要被调节，才能决定身体的各种特征和功能。
而基因转录调控正是这个过程中的一个核心环节。
本文将探讨基因转录调控的分子机制。
一、基因转录调控的概念及意义基因转录调控是指调节基因转录过程的各种机制，包括基因的启动和停止，以及转录的速度和级别等。
基因转录的调控对于维持生物体内平衡和适应各种环境变化至关重要，其中一些环节的异常与许多疾病的发生和进展有关。
二、基因转录调控的主要机制1. 转录因子转录因子是一类调节基因表达的蛋白质，能够结合到DNA上，调节基因的转录和翻译。
转录因子可分为调节性转录因子和一般转录因子两类，前者与特定的序列结合，控制基因的特定启动，后者为一般性的基因启动因子，包裹着RNA聚合酶复合体以帮助基因转录开始。
2. 去乙酰化酶甲基化是一种常见的基因表达调节方法，而去乙酰化酶可通过去除某些核苷酸上的乙酰基团，使得DNA更容易被甲基化修饰。
这方面的实际应用包括诸如对癌症等疾病的调控。
3. 染色质重塑染色质重塑是指通过改变染色质的空间结构，调整基因的可访问性和开放性。
其中一些可如利用储存作为模板，生成第二份显然非常有效的模板，使得模板的平衡和每次模板的使用花费都更为可重复和可靠，有助于其他操作知识方面的研究和发现，从而提高了知识的广度和深度。
三、结语基因转录调控是复杂的生物过程，需要多种分子机制的配合才能有效实现。
现代分子生物学的高速发展，为人们深入了解这些机制提供了有力的支持。
希望各方科学家不断深入研究，发掘基因转录调控的更多分子机制，促进保健医学等相关领域的长足进步。
基因表达调控及其在生物学中的意义
基因表达调控及其在生物学中的意义基因是生物体内控制生命活动的基本单位，基因表达是指基因转录成mRNA，再进一步转化成蛋白质的过程。
基因表达调控是指控制基因表达的过程，它是生物体内基因转录和翻译过程中发生的一系列调控体系的总称。
在生物体内，基因表达调控是各种生物学功能的调控中心，基因调控异常将导致多种疾病产生。
因此，对基因表达调控的深入研究，对于探讨生命现象具有重要的生物学意义。
基因表达调控的机制可以从多个层面进行研究，它涉及到基因的组织结构、转录调控、RNA后期调控和蛋白质后期调控等多个方面。
基因注释和表达谱学研究是目前基因表达调控研究的主流手段之一。
基因注释是通过分析基因序列来确定基因结构和功能，包括基因起始和停止密码子、外显子和内含子的位置。
基因表达谱定量研究可以通过高通量测序等新技术进行。
这些获得的数据可以用于基因表达谱定量分析、关键基因筛选、基因调控机制探究等研究。
在基因表达调控研究中，转录因子是一个重要的主题。
转录因子是指一类能够结合到DNA上，并能够调控基因表达的蛋白质。
转录因子的功能直接关系到DNA的转录过程，从而影响基因表达的量和水平。
转录因子可以通过结合特定DNA序列调控基因的转录和表达，或者通过相互作用和蛋白翻译产生后的后期调控来实现转录控制。
转录因子也可以与其他生物大分子发生相互作用，从而参与到特定的细胞行为和信号传递的调节过程中去，最终影响生理功能的发挥。
RNA后期调控是指对RNA分子进行修饰，包括剪切、拼接、修饰和转运等多个方面，最终影响RNA分解和蛋白质翻译的过程。
RNA后期调控具有非常广泛的生物学功能，包括控制基因表达时机、影响基因编码蛋白质的种类和数量、参与RNA质体和RNA完整性维持、影响基因调控复合物和细胞器的组装等多个方面。
转座子是通过RNA后期调控发生转移的激活基因片段，其在基因组内的稳定性和活性调整是基因组结构和功能变化的重要机制之一。
有关蛋白质的后期调控，指的是蛋白质形成后可以发生进一步修饰，包括蛋白质折叠、酶促反应、脱氨基作用、泛素化等多个方面。
基因转录和翻译调控的分子机制
基因转录和翻译调控的分子机制在生物学中，基因转录和翻译调控是非常重要的过程。
通过这些过程，细胞可以在多种生理和环境条件下应对不同的情况。
这篇文章将探讨基因转录和翻译调控的分子机制。
一、基因转录基因转录是指DNA编码的信息被转录成RNA。
这一过程的关键步骤是RNA 聚合酶（RNAP）与DNA交互并从3'端向5'端移动。
过程中，RNAP能够转录出一个完整的RNA链。
RNA链会延伸至终止密码子，然后与RNAP分离。
基因转录的调控方法主要包括两种：正向调控和负向调控。
正向调控是指转录因子（TF）与启动子相互作用，增强RNAP与DNA的结合，促进基因转录。
负向调控则是TF与DNA结合，阻止转录复合物的形成，从而抑制基因转录。
这样的调控方式可以帮助细胞精准地控制基因转录速率，满足生物体在不同生理状态下的需求。
二、RNA后转录修饰一旦RNA链被合成出来，它还需要接受后转录修饰，包括剪切、剪接、3'端加工、m6A修饰等等。
这些修饰合成成的RNA能够具有不同的功能。
例如，预mRNA（处理前的mRNA）在被剪切时会去掉内含子部分，成为可翻译的mRNA。
这一过程中，剪接酶会在内含子的边界处行使其功能，从而导致mRNA的剪切。
这种修饰方式可以帮助细胞控制不同基因的表达，从而在不同生理条件下起到调节效果。
三、翻译翻译是指mRNA被转录成蛋白质。
翻译发生在核糖体中，通过Chopin和Philips的实验，发现了核糖体与mRNA的结合是非常重要的。
核糖体能够从5'端开始读取mRNA上编码的密码子，进行翻译。
翻译的过程中，tRNA会携带特定的氨基酸，与mRNA上的密码子对应。
这样，核糖体可以保证正确地输出蛋白质。
这一过程中存在大量的转录因子，它们基于强弱的作用力和生物体中的需要来控制翻译的速度和质量。
四、基因转录和翻译的调控基因转录和翻译的调控主要由转录因子和RNA结合蛋白（RBP）完成。
这些调控因子可以与基因组结构上的特定区域相互作用，从而控制基因的转录和翻译。
转录因子家族分子机制的生物学意义
转录因子家族分子机制的生物学意义转录因子是一类可以识别、结合并调控靶基因转录的蛋白质。
在生物体内，转录因子通过与DNA结合，调控基因表达，在基因的转录、翻译和表达过程中发挥重要的作用。
而在这一大家庭中，转录因子家族更是一个非常重要的分支。
这篇文章将从转录因子家族的基本特征、分子机制以及生物学意义三个方面来探讨转录因子家族分子机制的生物学意义。
转录因子家族基本特征1. 多样性转录因子家族是一类非常多样的分子家族，其中包括几乎所有的转录因子。
在人类基因组中，有超过2000个转录因子家族分子已经被鉴定。
这些家族成员在启动子区域处相互作用，使基因能够被正常转录和翻译，从而发挥各种不同的生物学功能。
2. 共同的结构域虽说转录因子家族是非常多样的, 但它们也有一些共同的结构域。
例如，大多数转录因子家族成员都具有一个DNA结合域、一个转录调节域和一个转录激活（或转录抑制）域。
这些结构域的不同形式为转录因子提供了不同的细胞定位和转录调节功能。
3. 调控基因表达转录因子家族成员可以调节基因的表达，使其在特定时期和组织中产生所需的蛋白质。
这种调控作用是因为转录因子家族成员识别顺式DNA序列，并促进或抑制 RNA聚合酶与启动子结合，从而调控基因转录水平。
转录因子家族分子机制1. 基因沉默转录因子家族成员在基因沉默中发挥着重要的作用。
一些转录因子家族成员在基因表达过程中起着抑制作用，我们称这些成员为抑制型转录因子。
它们靶向相应基因的启动子区域，并与其他转录因子家族成员相互作用以达到调控基因表达的目的。
2. 突变与疾病转录因子家族突变时，它们常常会导致一系列疾病，如肌肉萎缩、神经系统疾病、肝脏和心血管疾病等。
3. 恶性转化近年来的研究表明，为了逃避DNA修复过程中的问题或外来化学物质的影响，一些癌细胞会操纵转录因子家族的表达。
这样做的结果是使癌细胞可以更好的适应其特殊的微环境，进而对治疗产生抵抗。
转录因子家族分子机制的生物学意义1. 发育进化转录因子家族在生物体的发育和进化过程中发挥着重要的作用。
基因转录的基本分子机制
基因转录的基本分子机制基因转录是指将DNA中的基因信息转换为RNA分子的过程。
基因表达是生命体内生物化学过程之一的核心，因此了解基因转录的基本分子机制至关重要。
DNA是一个大分子，由四种核苷酸组成。
每个核苷酸分别含有一种碱基（腺嘌呤，胸腺嘧啶，鸟嘌呤，胞嘧啶），一个糖分子和一个磷酸。
DNA中的核苷酸按照特定的序列排列，总共有40亿个碱基。
RNA也是一种由核苷酸组成的大分子，但它仅有一个磷酸基团且糖分子上的氧原子的是羟基。
RNA中的胸腺嘧啶被翻译成尿嘧啶，而鸟嘌呤则仍是鸟嘌呤。
RNA分为三种，即mRNA、tRNA 和rRNA。
基因转录的过程分为三个步骤：启动、延伸和终止。
启动转录的启动是由转录因子、RNA聚合酶和DNA之间的相互作用完成的。
首先，RNA聚合酶与转录因子结合，招募其他的转录因子和RNA聚合酶形成预初始复合体（PIC）。
PIC结合到特定的启动序列上，这些序列被称为启动子。
RNA聚合酶会开始在双链DNA上“扫描”，寻找对应的启动子。
一旦找到启动子，RNA聚合酶就会解开DNA双链，让一条链变为RNA模板。
延伸RNA聚合酶在启动子区域附近招募新的核苷酸。
RNA聚合酶不断地在DNA模板上不断推进，但是RNA链的合成始终是“5'——>3'”方向进行的。
终止转录的终止通过不同机制实现，但总体上都包括聚合酶与特定序列的交互作用。
在大多数情况下，RNA聚合酶在遇到A/U-rich序列后会停止转录，并释放已生成的RNA链。
基因转录是生命形式中极其重要的一个过程。
它直接控制了蛋白质的合成和组合，这在维持细胞功能和体内平衡中扮演着至关重要的角色。
了解基因转录的基本分子机制，有助于我们深入研究生物学、生物医学领域的相关问题，并在药物开发等方面发挥重要作用。
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基因转换的生物学意义及分子机制 来源： 2008年11月25日09:40基因转换(gene conversion)是指遗传信息从一个分子向其同源分子单向传递的过程，使受体序列部分或者全部被供体序列所替代，而供体本身的序列不变。
这种现象不仅在真菌中普遍存在，在线虫和哺乳动物中也存在。
迄今已知该现象在原核生物和真核生物中均普遍存在。
深入的研究表明基因转换在基因的致同进化(concerted evolution)、降低突变率等方面均有重要作用。
本文则主要对在其他不同生物类群上的研究情况以及基因转换的分子机制等方面取得的新进展做一概述。
1. 不同生物类群中基因转换及其生物学意义从细菌到植物乃至高等的哺乳动物，大多数非编码重复基因(研究最多的是多拷贝rRNA 基因)和多基因家族都是通过该机制保持其多拷贝基因序列的一致性，它是致同进化现象的背后机制。
1.1 原核生物中的基因转换现象在多种原核生物上，研究表明基因转换导致了它们的多拷贝rRNA 操纵子的基因致同进化现象。
如：在大肠杆菌中有七个rRNA 操纵子，rrnA、B、C、D、E、G 和H，每个操纵子上rRNA 基因的排列顺序为16S-23S-5S，编码rRNA 的基因rrn 往往是多拷贝的。
Ammons 等在研究敲除5S rRNA 基因对细胞的影响时，发现rrnB 操纵子上敲除了其中一个5S rRNA 基因后它可以通过基因转换的方式从别的操纵子上重新获得。
在副溶血弧菌的一个菌株的基因组中有11 个拷贝的rRNA 操纵子，其中10 个位于1 号染色体上，另一个位于2 号染色体上，其16S rRNA 基因序列是完全相同的；而在另一菌株中则含有两类操纵子，其中7 个为一类型，另外4 个为另一类型，它们的差异是在编码16S rRNA可变的主干环的25 bp中有10 bp的差异，Gonzalez-Escalona等认为这种操纵子的差异是基因转换的结果。
在分析比较肠球菌属16S RNA 序列时，发现在三个亲缘关系很近的种属菌株基因中的相同位置都含有一段相同的可变区域，这种情况被认为是因为在不同种属16S RNA 操纵子之间发生了基因转换而实现了遗传信息的传递的结果。
从以上可知，基因转换可以发生在同一菌株内的多拷贝基因之间，也可以发生在不同菌株的同一基因之间。
其作用是使这些多拷贝的基因序列保持一致。
1.2 植物中的基因转换现象植物中也发现了基因转换的现象，但不只集中在rRNA 基因上，它是反转录转座子的序列以及质体中的基因组序列保持高度一致的机制。
黄花烟草(Nicotiana rustica)是一种异源四倍体，是由圆锥烟草和波叶烟草天然杂种的染色体数加倍形成的。
研究发现黄花烟草中的r D N A 和I G S 区(intergenic spacer region)都是波叶烟草型的，因而认为这是定向基因转换而导致的。
反转录转座子以高拷贝在植物界广泛分布，这类移动元件怎样保持各拷贝间序列高度相似性一直不得而知。
最近提出这就是基因转换所实现的。
如Kejnovsky 等在蝇子草中发现了一种新的反转录转座子Retand，它活跃转录且大量存在，经分析蝇子草的X、Y和常染色体，分离到Retand的LTR(long terminalrepeat)，并发现X、Y染色体的LTRs比常染色体的有更低的核酸位点多态性，尤其是Y 染色体的LTRs 之间的一致性非常高，这被认为是基因转换所致。
在高等植物中存在的一些无性繁殖系统，如质体和线粒体，它们一般是多倍体的。
有证据表明它们基因的突变率远远低于细胞核。
Khakhlova 等在转基因烟草的质体的基因上人工引进突变而后跟踪观察，发现经过三代后引进的突变被原来的野生型完全替代。
因此认为在烟草的质体中发生了基因转换，并进而认为这正是降低多倍体无性繁殖系统的突变率的机制。
1.3 动物中的基因转换现象在蚂蝗、鲟鱼、果蝇、蜥蜴和人类等动物的核基因组中都发现有基因转换现象。
以蜥蜴为例，它是一种孤雌生殖的异源三倍体，进行营养繁殖，其r D N A 的重复序列通过基因转换已高度纯合。
这些三倍体蜥蜴有几千年历史，只进行无性繁殖，很少或无遗传重组，且rDNA 的基因座位没减少，但其中一个亲本的r D N A 类型已消失，说明基因转换可以在一个很短的进化时间内完成。
近年来在人类基因组中发现的基因转换的例子日渐增多。
最早报道的是在globin 基因中，后来发现座位间的基因转换(inter-locus gene conversion)事件也普遍存在于人的许多基因家族中。
如Rh 血型抗原基因RHD和RHCE，a-interferon基因，g-crystallin基因以及chemokine 受体基因CCR2 和CCR5 和Alu 元件等。
另外, 有人在分析人类Y 染色体大量回文结构时认为在新生男婴中可能发生了Y-Y 基因转换事件使得回文结构序列保持高度一致。
1.4原生生物中的基因转换现象疟原虫、利氏曼原虫等的rRNA 序列的高度一致也认为是通过基因转换实现的。
Enea 等在研究疟原虫的rRNA 的进化时比较了恶性疟原虫和伯氏疟原虫的rRNA 序列，发现它们的rRNA 基因并非由同一祖先独立进化而来的，而是通过基因转换的方式实现物种间基因致同进化的。
贾第虫被认为是一种极原始的原生生物。
大部分证据都认为其至少为四倍体，不存在有性生殖方式，而其等位基因序列之间的差异非常低，远低于0.1%，我们初步的研究结果提示可能存在基因转换这种机制保持这种高度等同。
2. 基因转换分子机制的研究进展人们最初是用已有的重组模型来解释基因转换的发生机制，但随着研究的深入，逐渐提出了基因转换自身的机制模型。
目前普遍接受的有两种：双链断裂修补模型(double-strand break repair，DSBR)和合成依赖退火模型(synthesis-dependent strandannealing，SDSA)。
均是基于早期的重组模型：Holliday模型和Meselson-Radding模型建立的。
2.1 DSBR模型(图1) 由Szostak等于1983年提出。
其主要特点是起始于双链DNA 缺口即DSB 而得名，这不同于前述的两种同源重组模型均起始于单链缺口。
DSB 产生后，同源的DNA 双螺旋可以作为模板成为遗传信息的供体，通过形成D-loop 和两个Hollidayjunctions (HJs)达到链的交换和缺口的修补。
在形成D-loop 和HJs 后而开始DNA 合成之前，供体中的一条链会和受体的一条链各自进行互补配对，此时不配对的碱基则被切除而代之正确配对的碱基。
在此过程中，基因转换是对异源双链DNA 的错配修复而不是像以前认为的是简单的对双链缺口的修复。
这种通过异源双链区内不配对碱基的修复而进行基因校正的过程即为基因转换，Orr-Weaver 等的质粒转化实验为该模型提供了证据。
他们将带有缺口的质粒转到酵母体内，该质粒缺口处含有与酵母染色体同源的序列，结果观察到一半的质粒缺口被修复，该处含有了酵母染色体的一段序列；而另外一半的质粒整合到酵母的染色体上。
这同时也说明在此过程中分别产生了各一半交换和非交换的产物。
该模型解决了上述两种重组模型没有解决的诸多问题。
首先，解释了DNA 损伤的位点一般为基因转换的受体位点。
其次，形成两个HJ，这使得交换既可发生在非孟德尔分离位点的上游也可在下游。
该模型对减数分裂重组的许多特征都可给出合理解释，HJs 结构作为重组中间体也已被鉴定出来。
然而因为该模型预测会产生相同数量交换和非交换产物，不能解释在有丝分裂中产生的比率较低(<8%)的交换产物的情况。
为此，Allers 和Lichten 对该模型进行了修改，提出了SDSA 模型。
2.2 SDSA模型(图2) 该模型同样起始于DSB，一侧的3'- 端首先发生链的侵入，当其侵入同源序列后即开始合成新的DNA 链，合成到达另外一端则与另一端静止的3'- 端连接，两条新合成的DNA 链回到断裂的分子中结合在一起，而模板链则回到原来的位置，即DNA 合成是全保留式的，这不同于DSBR 模型中的半保留复制；该模型另一个特点是一般只产生非交换的产物。
在酵母和线虫中有很多研究结果都支持该模型。
该模型是用来解释不伴有交换的基因转换，然而，Ferguson 和Holloman 等认为SDSA 中可能伴有交换，于是提出了另一种版本的SDSA：由于第一个3'-游离末端侵入产生的D-loop可以与另一游离3'-端退火结合，并以D-loop 为模板合成新的DNA，这样即可以产生一个HJ。
Paques 等则认为形成的是双HJs，HJ 可以通过两种方式被切开，产生交换的产物。
目前只在果蝇中有一个证据认为S D S A 模型中伴有交换。
除了以上两种经典模型外，还有人提出了修复复制叉捕捉模型(repairreplicationforkcapture)、双HJ 分解模型。
前者首次提出基因转换过程中可能不只涉及到前导链DNA 的聚合，也可能同时存在滞后链DNA 的复制。
Ira和Wu 在酵母中发现一些基因如Srs2、Sgs1-Top3、BLM 等会抑制SDSA 模型中交换的发生而使双HJ 结构分解，由此提出了双HJ 分解模型。
虽然已有多种模型，但是目前还不清楚哪种模型可以独立完成基因转换，一般认为可能由几种模型相互协作共同来完成。
每一模型的发生是受到很多因素影响的，需要多种酶的调节。
目前已经鉴定出了许多跟基因转换相关的基因，如Spo11 对于DSB的形成是必须的，双HJ 分解模型中BLM、Topo III和BLAP75 共同作用分解双HJ 结构，但是这些酶是如何执行这些功能的还不明确，还需要更多的实验证据。