常见的 DNA 损伤之一是通过烷基化、氧化或脱氨对单个碱基的化学改变。改变的碱基会导致复制过程中错配和链断裂。这种类型的损伤会导致 DNA 双螺旋结构发生微小的变化，并且可以通过碱基切除修复 （BER） 途径进行修复。BER 通过去除受损的碱基并使用互补链作为模板恢复原始碱基序列来纠正受损的 DNA 序列。

BER 的第一步是识别 DNA 损伤，这是由 DNA 糖基化酶完成的。根据碱基的类型，特定的糖基化酶会切断核苷酸碱基和核糖之间的 N-糖苷键，使 DNA 的磷酸骨架保持完整，但会产生无嘌呤或无嘧啶 （AP） 位点。双功能糖基化酶在磷酸二酯链上形成一个切口，导致形成 5' 或 3' 磷酸盐。单功能糖基化酶不表现出这种特性，必须依靠 AP 核酸内切酶来切割糖-磷酸键，距无碱基位点 5'，产生 3'OH 和 5' 脱氧核磷酸盐。根据相应的 W-C 配对，DNA 聚合酶插入正确的碱基，并利用其相关的 AP-裂解酶活性去除脱氧核糖磷酸盐。骨架中的缺口被 DNA 连接酶密封。DNA 连接酶 III 和 DNA 聚合酶都使用蛋白质 XRCC1 作为支架来结合修复位点。

BER 通路蛋白质突变可导致各种类型的癌症。例如，人糖基化酶 OGG1 的突变与肺癌和胰腺癌的风险增加有关。