Un heterodúplex es una molécula bicatenaria ( dúplex ) de ácido nucleico originada a través de la recombinación genética de cadenas simples complementarias derivadas de diferentes fuentes, como de diferentes cromosomas homólogos o incluso de diferentes organismos .
Un ejemplo de ello es la hebra de ADN heterodúplex formada en procesos de hibridación , generalmente para análisis filogenéticos basados en bioquímica . Otro son los heterodúplex formados cuando se usan análogos no naturales de ácidos nucleicos para unirse con ácidos nucleicos; estos heterodúplex resultan de la realización de técnicas antisentido usando ácido nucleico peptídico monocatenario , fosforotioato de 2'-O-metilo o oligos de morfolino para unirse con ARN.
En la meiosis , el proceso de cruce se produce entre cromátidas no hermanas, lo que da como resultado nuevas combinaciones alélicas en los gametos. En el cruzamiento, una enzima Spo11 hace mellas escalonadas en un par de hebras de cromátidas hermanas (en una organización de tétrada de profase). Las enzimas posteriores recortan los extremos 5 'de la hebra y un complejo de proteínas se une a los extremos 3' de una hebra. La proteína Rad51 se recluta y se une en un complejo proteico para buscar una secuencia complementaria análoga a la reparación de rotura de doble hebra. El filamento busca el cromosoma homólogo, la invasión de la hebra ocurre donde el nuevo cromosoma forma un bucle en D sobre la cromátida hermana inferior, luego se recocen los extremos. Este proceso puede producir uniones dobles de Holliday que cuando se cortan en un patrón transversal por endonucleasas forman productos de 2 hebras heterodúplex.
El ADN heterodúplex también es una fuente de ARN pequeños (ARNm) que provocan el silenciamiento génico postranscripcional.