למבנה הדו-גדילי של הדנ"א יש שני יתרונות עיקריים. ראשית, הוא משמש כמאגר בטוח של מידע גנטי שבו גדיל אחד משמש כגיבוי במקרה שהגדיל השני ניזוק. שנית, המבנה הסלילי הכפול יכול להיות כרוך סביב חלבונים הנקראים היסטונים כדי ליצור נוקלאוזומים, אשר לאחר מכן יכול להיות פצע חזק כדי ליצור כרומוזומים. בדרך זו, שרשראות DNA באורך של עד 2 אינץ 'יכולות להיות מוכלות בתוך מבנים מיקרוסקופיים בתא. שבר דו-גדילי לא רק פוגע בשני העותקים של המידע הגנטי, אלא גם משבש את רצף הדנ"א, מה שהופך את הכרומוזום לשביר.

בתא, יש כעשר הפסקות גדיל כפול (DSB) ביום. מקור הנזק העיקרי הוא תוצרי לוואי מטבוליים כגון מיני חמצן תגובתי וגורמים סביבתיים כגון קרינה מייננת. למרות שהם פחות נפוצים, אנזימים גרעיניים לא מתפקדים יכולים גם לגרום ל-DSB. כשל של אנזימים כמו טופואיזומרזים מסוג II, אשר חותכים את שני גדילי הדנ"א ומתחברים אליהם מחדש תוך התרת כרומוזומים, יכול לגרום בשוגג ל-DSB. לחץ מכני על דופלקס הדנ"א יכול גם להוביל ל-DSB. בפרוקריוטים, התייבשות ממושכת גורמת ל-DSB.

מבין שני המנגנונים לתיקון דנ"א, רקומבינציה הומולוגית תלויה בכך שכרומטיד אחות נמצא בקרבת מקום, מה שקורה במהלך שלבי S ו-G2. בשל מגבלה זו, בהיעדר תורם הומולוגיה, תאים צריכים לפנות להצטרפות קצה לא הומולוגית (NHEJ), למרות שזה הרבה פחות מדויק. הועלתה השערה כי הסיבה לכך שאיקריוטים גבוהים יותר יכולים להרשות לעצמם להשתמש ב-NHEJ לתיקוני DSB היא שיש להם שפע של דנ"א שאינו מקודד, המאפשר החלפות, מחיקות או תוספות של נוקלאוטידים ללא תוצאות חמורות.