Homologna rekombinacija je oblika genetske rekombinacije, pri kateri si dve podobni verigi DNK izmenjujeta genetski material. Ta vrsta genetske rekombinacije je znana tudi kot splošna rekombinacija in se pojavlja v celotnem spektru živih organizmov, kar ponazarja dejstvo, da je že zelo dolgo pomemben del življenja na Zemlji. S procesom homologne rekombinacije se lahko opravljajo številne funkcije in dejansko se ta proces verjetno dogaja v vašem telesu prav v tem trenutku.
Ena od glavnih vlog za homologno rekombinacijo je v mejozi, pri kateri telo ustvari genetski material za namene razmnoževanja. Cilj mejoze je ustvariti nize haploidnih kromosomov, ki vključujejo polovico genetskega materiala nekoga, tako da se lahko DNK poveže z drugim nizom haploidnih kromosomov nekoga drugega, da ustvari celoten niz DNK, ki se lahko uporabi za razvoj popolnoma novega organizma. . Vendar, če bi bila nečija DNK med mejozo preprosto razdeljena na sredino, to ne bi spodbudilo veliko genetskih variacij. Tu nastopi homologna rekombinacija; DNK je pravzaprav premešana, da se ustvari popolnoma edinstven niz haploidnih kromosomov.
Pri spolni reprodukciji homologna rekombinacija spodbuja genetsko raznolikost. Lahko povzroči tudi spontani nastanek novih genetskih lastnosti, če gre proces narobe. Ta proces pojasnjuje, zakaj so otroci istih dveh staršev lahko videti radikalno različni, saj vsi vsebujejo dele DNK svojih staršev, ne pa nujno enakih delov.
Ta proces je vključen tudi v popravilo DNK. Celice lahko uporabijo homologno rekombinacijo, da popravijo DNK, ki je bila na nek način poškodovana, tako da lahko še naprej deluje. Strukturo DNK nenehno poškodujejo številni dejavniki in brez zmožnosti popravljanja poškodb DNK lahko celice v telesu razvijejo resne težave. Kot je razvidno iz zdravstvenih stanj, ki jih povzroča poškodovana DNK, popravilo DNK ni vedno učinkovito.
Genetski inženirji pri svojem delu uporabljajo tudi homologno rekombinacijo. Omogoča jim, da ciljajo na določeno področje genoma za modifikacijo, kar omogoča vstavljanje ali brisanje genov, ne da bi poškodovali ali spremenili genom kot celoto. Ko področje genskega inženiringa napreduje, se tehnika izpopolnjuje in prilagaja. Laboratoriji, ki preučujejo genome različnih organizmov, imajo pogosto opremo, ki se lahko uporablja za homologno rekombinacijo, tehnika pa se lahko uporablja za vse, od preučevanja vpliva različnih genov na fizični razvoj do ustvarjanja laboratorijskih živali po meri za eksperimentiranje.