Wanneer een chromosoom breekt, beschikt de cel over verschillende mechanismen om de schade te herstellen en de genomische stabiliteit te behouden. Deze mechanismen omvatten:

Niet-homologe eindverbinding (NHEJ) :Dit is de meest voorkomende route voor het repareren van dubbelstrengige breuken. NHEJ omvat het verbinden van de gebroken uiteinden van het DNA zonder gebruik te maken van een sjabloon, en wordt vaak geassocieerd met deleties of inserties op de reparatieplaats.

Homologe recombinatie (HR) :Deze route gebruikt een homoloog DNA-gebied, meestal van een zusterchromatide, als sjabloon om het gebroken chromosoom te repareren. HR is nauwkeuriger dan NHEJ en resulteert in minder mutaties.

Enkelstrengs gloeien (SSA) :Deze route vindt plaats wanneer twee gebroken uiteinden van DNA complementaire enkelstrengige overhangen hebben. De overhangen kunnen aan elkaar gloeien, waardoor de gebroken uiteinden met elkaar kunnen worden verbonden. SSA resulteert vaak in verwijderingen op de reparatielocatie.

Break-geïnduceerde replicatie (BIR) :Deze route omvat replicatie van het beschadigde DNA-gebied met behulp van een sjabloon van de tegenovergestelde streng van hetzelfde chromosoom. BIR is vergelijkbaar met HR, maar vereist geen zusterchromatide als sjabloon.

Microhomologie-gemedieerde eindverbinding (MMEJ) :Deze route is vergelijkbaar met NHEJ, maar gebruikt korte gebieden met microhomologie (1-20 nucleotiden) als sjabloon om de gebroken uiteinden van DNA te verbinden. MMEJ wordt vaak geassocieerd met translocaties en andere herschikkingen.

De keuze van de herstelroute hangt af van het type DNA-schade, het stadium van de celcyclus en de beschikbaarheid van een homoloog sjabloon. Cellen beschikken over complexe mechanismen die ervoor zorgen dat DNA-schade accuraat en efficiënt wordt gerepareerd, waardoor het risico op mutaties en genomische instabiliteit wordt geminimaliseerd.