Исследователи в экспериментах на плодовых мушках выяснили, что пара хромосом упаковывается в ядре клетки таким образом, что каждая хромосома оказывается специфическим образом выровнена напротив другой. Если при упаковке возникают нарушения, то это приводит к таким порокам развития, как слепота, усики заменяются на конечности или возникают другие дефекты.
ДНК представляет собой очень длинную молекулу, которая внутри ядра сворачивается (конденсируется) в компактную форму. Ученые выяснили, что в определенных частях тела мушек конденсация протекает легче и быстрее, чем в других. Так, в клетках фоторецепторах гомологичные хромосомы связываются одна с другой, чтобы восстановить поврежденные части ДНК. Однако в клетках усиков этот механизм работал по-другому, и нарушения при выравнивании хромосом приводят к росту ног вместо антенн.
Гомологичными хромосомами называют хромосомы, которые несут аллельные гены, кодирующие один и тот же набор белков, однако при этом их первичная структура (нуклеотидная последовательность), как правило, различается. В этом случае говорят о разных вариантах одного и того же гена. При двуполом размножении, одна из двух гомологичных хромосом наследуется от отца, другая — от матери.