Kerosakan DNA, akibat faktor persekitaran dan proses metabolis normal dalam sel, berlaku pada kadar 1,000 hingga 1,000,000 luka molekul setiap sel setiap hari.[1] Sungguhpun ini hanyalah 0.000165% daripada genom manusia yang dianggarkan 6 billion asas (3 billion pasangan asas), luka tidak dibaiki dalam gen penting (seperti gen pemendam tumor) mampu melumpuhkan keupayaan sel bagi meneruskan fungsinya dan meningkatkan kemungkinan pembentukan tumor.

Sejumlah besar kerosakan DNA memberi kesan kepada struktur utama helix berkembar; iaitu, asas itu sendiri diubah secara kimia. Pengubahan ini seterusnya mengganggu struktur helix biasa dengan memperkenalkan ikatan kimia bukan-asal atau tambahan lain (bulky adducts) yang tidak sasuai dengan helix berkembar piawaian. Tidak seperti protein dan RNA, DNA biasanya tidak memiliki struktur berlapis (tertiary structure) dan dengan itu kerosakan atau gangguan tidak berlaku pada aras tersebut. DNA, sebaliknya, supergulung dan bergulung sekitar protin dibungkus yang dikenali sebagai histone, dan kedua struktur terdedah kepada kesan kerosakan DNA.

Pemulihan DNA dan barah

Mutasi diwarisi yang memberi kesan kepada gen pemulih DNA berkait rapat dengan risiko barah pada manusia. Barah Kolorektal Nonpoliposis Diwarisi (Hereditary nonpolyposis colorectal cancer) (HNPCC) berkait rapat dengan mutasi khusus dalam laluan pemulihan salah pasang DNA. BRCA1 dan BRCA2, dua mutasi terkenal memberikan risiko penyakit barah payu dara yang tinggi kepada pembawa, keduanya dikaitkan dengan sejumlah besar laluan pemulih DNA, terutamanya NHEJ dan pengabung homologous.

Prosedure terapi barah seperti kemotherapi dan radiotherapi berfungsi dengan melepasi keupayaan sel bagi membaiki kerosakan DNA, menyebabkan kematian sel. Sel yang membahagi dengan pantas - pada kebiasaannya sel barah - biasanya mendapat kesan yang dikehandaki. Kesan sampingan adalah sel bukan barah lain tetapi membahagi dengan pantas seperti sel stem (stem cell) dalam sum-sum tulang turut terjejas. Rawatan barah moden cuba menghadkan kerosakan DNA kepada tisu dan sel yang berkait dengan barah, samaada dengan cara fizikal (menumpu agen theraputik dikawasan barah sahaja) atau melalui cara biokimia (menggunakan ciri-ciri khas bagi sel barah pada badan).

Kadar pertukaran evolusi

Kadang kala, kerosakan DNA tidak dibaiki, atau dibaiki oleh mekanisma cenderung silap yang menyebabkan pertukaran dari jujukan asal. Apabila ini berlaku, mutasi mungkin dikekalkan kepada genom sel anak. Sekiranya ini berlaku pada sel garis kuman (germ line) yang akhirnya menghasilkan gamet, mutasi itu mempunyai peluang untuk diturunkan kepada anak organisma tersebut. Kadar evolusi dalam spesies tertentu (atau lebih tepat lagi, dalam gen tertentu) adalah fungsi kadar mutasi. Akibatnya, kadar dan ketepatan mekanisma pemulihan DNA mempunyai pengaruh ke keatas proses pertukaran evolusi.[3]