Un requisito essenziale della replicazione del DNA è di mantenere l'integrità del materiale genetico. per questo motivo, le interruzioni a doppio filamento sono riparate preferenzialmente dalla ricombinazione omologa;ciò è tipicamente effettuato dopo la sintesi del DNA, quando le due molecole del DNA figlio sono in prossimità ed una può servire come stampo per la riparazione dell'altra. Negli eucarioti, un complesso proteico chiamato MRN, composto da nucleasi specializzate, degrada le estremità danneggiate del DNA mentre le estremità sono tra loro legate.

Il DNA viene lasciato con sporgenze a singolo filamento di tre a quattro nucleotidi con una fine OH a 3 primi. Questa sezione a singolo filamento è stabilizzata dalle proteine RPA 00:00:46.290 00:00:51.360 fino a RAD51, l'omologo della proteina procariotica RecA;sono attivate dall'ATP e si legano al DNA formando un filamento. Nel filamento, il DNA esiste come triplette di nucleotidi dove la struttura del DNA viene svolta tra le triplette adiacenti.

Questo filamento di proteina di DNA viene legato ad un DNA duplex da un cromatide fratello allungando il template intatto di DNA e destabilizzandolo, in modo che i due filamenti possano 00:01:17.130 00:01:20.040 essere facilmente messi da parte e che il filamento rotto possa tentare di legarsi al template in un processo conosciuto come invasione del filamento. Il filamento invadente cerca sequenze omologhe non danneggiate nel DNA genomico per poter formare le coppie di basi in un blocco di tre nucleotidi. Se le coppie di basi non corrispondono, il DNA invadente si dissocia e cerca altre regioni omologhe.

Se una tripletta del filamento invasore corrisponde al modello, allora i tre nucleotidi successivi vengono valutati. Se una sequenza corrisponde per un tratto di almeno cinque triplette, viene formata una struttura ad anello di spostamento con la DNA polimerasi usando il filamento invaso come modello. In seguito, un'elicasi, sposta il filamento invadente, ora esteso, che si accoppia con il filamento danneggiato non rivestito.

Successivamente, il secondo filamento danneggiato si ricongiunge al filamento complementare del DNA stampo, per un altro ciclo di sintesi del DNA. Infine, i filamenti fratelli si dissociano. e una DNA ligasi sigilla i nick, restaurando le eliche riparate e assicurando la riparazione accurata del cromosoma intatto.