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La reparación directa es realizada por la acción de una única enzima capaz de reparar la lesión, sin necesidad de substituir la base dañada. Así, la estructura original de la molécula del ADN revierte la lesión. Existen tres mecanismos en la reparación directa: fotorreactivación, alquiltransferencia y desmetilación oxidativa

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El proceso de fotorreactivación se ha definido como la reversión de los efectos de la radicación UV en organismos expuestos a esta. Para que se lleve a cabo este proceso es necesaria la presencia de la enzima DNA fotoliasa, que se une específicamente a los dímeros de pirimidina o anillos de ciclobutano.

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Existen  mutaciones  en  donde  una  base  nitrogenada  gana  o  pierde  un  grupo  alquilo,  la

alquiltransferencia hace referencia al mecanismo de reparación en el cual se quita o se pone el grupo alquilo que

sobra o que hace falta de la base nitrogenada para ser normal.

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Primero, un complejo proteico (grupo de proteínas) reconoce y se une a la base mal apareada. Un segundo complejo corta el ADN cerca de la pareja errónea y otras enzimas cortan el nucleótido incorrecto junto con un segmento de ADN circundante. Luego, una ADN polimerasa reemplaza la sección faltante con los nucleótidos correctos y una enzima llamada ADN ligasa sella el espacio.

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La reparación por escisión de base es un mecanismo que se usa para detectar y eliminar ciertos tipos de bases dañadas. Un grupo de enzimas llamadas glicosilasas tiene un papel clave en la reparación por escisión de bases. Cada glicosilasa detecta y elimina un tipo específico de base dañada.

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La reparación por escisión de nucleótidos es otra vía que se usa para eliminar y reemplazar bases dañadas. La reparación por escisión de nucleótidos detecta y corrige tipos de daño que distorsionan la doble hélice del ADN. Por ejemplo, esta vía detecta bases que han sido modificadas con grupos químicos voluminosos, como los que se unen a tu ADN cuando se expone a las sustancias químicas del humo de cigarrillos.

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Las roturas de la doble cadena son peligrosas porque pueden perderse grandes segmentos de cromosomas y los cientos de genes que contienen si la fragmentación no se repara. Dos vías que participan en la reparación de rotura del ADN de doble cadena son la vía de unión de extremos no homólogos y la de recombinación homóloga.

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La 8-oxoguanina es una de las mutaciones más importantes de las bases nitrogenadas y de los agentes oxidantes que producen la formación del 8-oxo-G, el peroxonitrito es el más estudiado. Es altamente frecuente y constantemente corregida por el organismo.

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En la recombinación homóloga, se utiliza la información del cromosoma homólogo que coincide con la del dañado (o de una cromátida hermana si el ADN se ha copiado) para reparar la fragmentación. En este proceso se acercan los dos cromosomas homólogos y se utiliza la región sin daños del homólogo o la cromátida como molde para sustituir la región dañada del cromosoma roto. La recombinación homóloga es "más limpia" que la unión de extremos no homólogos y no suele causar mutaciones.

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En la unión de extremos no homólogos, los dos extremos rotos de un cromosoma simplemente se vuelven a pegar. Este mecanismo de reparación es "desordenado" y por lo general resulta en la pérdida, o a veces adición, de unos cuantos nucleótidos en el sitio de corte. Por lo tanto, la unión de extremos no homólogos tiende a producir una mutación, pero eso es mejor que la alternativa (la pérdida de un brazo entero del cromosoma)

^{10}

10

start superscript, 10, end superscript

.

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El sistema SOS es una respuesta génica global muy extendida dentro del dominio Bacteria que se induce en presencia de lesiones en el DNA y permite la reparación del material genético y la supervivencia celular. La activación del sistema SOS no sólo genera un aumento en la expresión de genes que codifican las proteínas reguladoras del sistema, LexA (represor transcripcional) y RecA (proteína activadora), o de otros genes involucrados en procesos de reparación del DNA, recombinación o inhibición de la división celular.

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MECANISMOS DE REPARACIÓN DEL ADN. Directa de Bases, Por Escisión, SOS, Por Recombinación