Nesilden nesile aktarılabilmesi için genomik DNA'nın hasarsız ve hatasız olması gerekir.Bununla birlikte, her gün, bir hücredeki DNA, doğal nedenler ve dış faktörler tarafından birkaç bin ila bir milyon zarar verici olaydan geçer. UV ışınları, hücresel solunum sırasında üretilen serbest radikaller ve metabolik reaksiyonlardan kaynaklanan hidrolitik hasar gibi iyonlaştırıcı radyasyon DNA'nın yapısını değiştirebilir. Oluşan hasarlar arasında tek baz değişimi, baz dimerizasyonu, zincir kopmaları ve çapraz bağlantı bulunur.

Kimyasal olarak değiştirilmiş genomik DNA, transkripsiyon ve proteinlere translasyon sırasında hatalara neden olabilir. Hasarlı DNA hücre bölünmesinden önce tamir edilmezse, genomik mutasyonlar gelecek nesil hücrelere aktarılabilir. Bu mutasyonların bazıları kansere dönüşen kontrolsüz hücre büyümesine yol açabilir.

Hücre, DNA hasarını tespit etmek ve onarmak için sağlam sistemler geliştirmiştir. DNA hasarı, tek bir reaksiyonda kimyasal değişimi doğrudan tersine çevirebilen enzimler tarafından onarılabilir. Örneğin, enzim fotoliyaz, timin dimerini bir arada tutan siklobütan parçasını açarak timin dimerlerini bölmek için UV radyasyonu kullanır.

Diğer onarım biçimleri, çok adımlı bir süreci takip eder

1. DNA'daki kimyasal modifikasyonlar tespit edilir
2. Hasar görmüş baz veya bölge kaldırılır
3. Yeni DNA sentezlenir

Hasar tamir edilemezse, hücre yaşlanabilir veya apoptoz geçirebilir. Yaşlanma, hücrenin geri dönüşümsüz olarak uykuda olduğu, yani artık hücre bölünmesine maruz kalamayacağı ve hücre döngüsünün süresiz olarak durdurulduğu bir durumdur. Apoptoz, kaspaz adı verilen proteinlerin hücre sağkalımı için gerekli olan hücresel bileşenleri bozduğu programlanmış hücre ölümünü ifade eder. Bunu, DNA'nın DNAzlar tarafından sindirilmesi izler, bu da hücrenin boyut olarak küçülmesine ve hücresel kalıntıları emen ve gideren makrofajlar adı verilen bir grup beyaz kan hücresine sinyal iletmesine neden olur.