하나의 분자가 생명체의 건강과 생존에 그렇게 중요한 것처럼, 손상된 DNA를 회복하기 위해 다양한 메커니즘이 진화되었습니다. 비정상적인 염기의 경우, 손상은 DNA 복제 시 DNA 합성을 촉매하는 DNA 중합효소를 사용하여 때때로 치료됩니다. 주요한 유형의 DNA 중합효소는 손상된 DNA 영역을 접했을때 정지하는 반면에,특정 DNA중합효소는 DNA주형에서 손상된 부분을 가로질러 새로운 DNA를 합성하는 translesion합성을 수행합니다.예를들어 DNApolymerase는 2개의 공유결합으로 연결된 티민(T)으로 이루어진 피리미딘 2합체를 포함하는 부분을 가로질러 DNA 합성을 촉매하여, 정확히 2개의 새로운 아데닌(A) 2합체를 삽입합니다. 돌연변이는 주형사슬이 아닌 새로운 사슬로부터 제거할 수 있기 때문에 translesion 합성은 손상-내성 메커니즘으로 새롭게 형성하는 DNA 사슬로 전달되는 초기의 돌연변이를 막을 수 있습니다.
자연적으로 발생할 수 있는 이상뿐만 아니라 DNA 복제 후 남아 있는 에러는 비정상적인 뉴클레오티드를 대치하고 제거하는 데 관여하는 수백만 개 이상의 다른 효소와 단백질이 맡아 처리하게 됩니다. 이들 단백질은 절제수선 경로의 구성 성분으로, 세 단계 과정을 거쳐 결함을 바로 잡습니다. 첫 번째 단계에서, 결함 있는 DNA 부분은 DNA 결합 장소를 인식하는 단백질에 의해 소집된 repair endonuclease라고 하는 효소에 의해 2중나선 중 하나의 나선으로부터 제거됩니다. Repair endonuclease는 손상이 있는 곳에 인접한 DNA 골격을 자르고, 다음으로 다른 효소가 결함 있는 DNA의 제거를 용이하게 합니다. 두 번째 단계에서는, 제거된 뉴클레오티드가 DNA 중합효소에 의해 촉매되는 반응에서 정확한 염기로 대체됩니다. DNA 수선과 마찬가지로, 상보적인 사슬의 염기서열은 정확한 염기가 들어갔는지를 확인하기 위한 주석으로서 작용합니다. 마지막 세 번째 단계에서는 DNA 리가아제라 불리는 효소가 손상된 사슬의 절단부분을 메웁니다.
절제수선 경로는 두 가지 주요한 유형이 있습니다. 염기 절제수선이라 부르는 첫 번째 유형은 DNA에서 손상된 염기를 교정하는 것입니다. 예를 들어 탈아미노화된 염기는 특이적으로 탈아미노화된 염기를 인식하는 효소인 DNA glycosylase에 의해 감지되어 염기와 DNA 골격 사이의 결합을 자름으로써 DNA 분자로부터 탈아미노화된 염기를 제거합니다. 그다음으로 Repair endonuclease가 DNA 골격을 자르고 앞서 설명한 단계를 거쳐 수선이 이루어집니다.
뉴클레오티드 절제수선으로 알려진 다른 유형의 절제수선은 DNA에서 피리미딘 2합체와 다른 커다란 손상부위를 제거하는 데 이용됩니다. NER 시스템은 DNA 2중나선 구조에서 주요한 뒤틀림을 인식하는 단백질을 이용하고 NER endonuclease라고 하는 효소를 불러들여 뒤틀림이 있는 어느 쪽 하나의 DNA 골격을 잘라 2개로 만듭니다. 그다음에 2중나선은 풀려서, 그 틈은 DNA 중합효소에 의해 채워지고 DNA 리가아제에 의해 봉인됩니다. NER 시스템은 세포의 DNA 손상 시스템 중 가장 다목적으로 이용되는 방법으로, 다른 경우 수선될 수가 없는 많은 유형의 손상을 인지하고 교정합니다. NER의 중요성은 이런 경로에 영향을 주는 돌연변이를 가지고 있는 사람들에서 강조됩니다. 예를 들어 색소성 건피증은 NER 시스템의 구성 부분을 암호화하는 어떤 7개의 유전자가 돌연변이되어 유전됨으로써 일어납니다. 색소성 건피증을 가진 사람은 햇빛에 있는 자외선 노출 시 야기되는 DNA 손상을 수선할 수 없기 때문에, 피부암으로 발전할 위험도가 매우 높습니다.