DNA链置换反应是一种利用DNA分子杂交自由能的差异来将一条单链序列取代另一条单链序列的方法。这种方法具有精确的序列正交性,因此非常可靠易于操作。 当DNA分子发生双链断裂后,末端会形成31单链突出。这段单链可以被RecA蛋白缠绕成螺旋丝状结构,也称为核蛋白丝。这个核蛋白丝会穿过双链DNA,在其中搜寻与之同源的序列,并发生链交换。在核蛋白丝中的入侵链(I链)替换与之同源的双链DNA中的被替换链(O链),与其互补的链(C链)结合形成新的双链。这个过程类似于拼插,使得原本受损的DNA分子得到了修复和复制。