このような壊滅的なイベントを防ぐために、細胞はDNA二本鎖切断を修復するための複雑なメカニズムを進化させました。これらのメカニズムには、2つの主要な経路が含まれます。相同組換え（HR）と非相対末端結合（NHEJ）です。
相同組換えは、壊れたDNAを修復するためのテンプレートとして相同DNA配列を利用します。この経路は非常に正確であり、主に姉妹Chromatidがテンプレートとして利用可能である場合、細胞周期のSおよびG2相の間に発生します。
一方、非相対的なエンド結合は、テンプレートを必要とせずに壊れたDNA端を直接結び付けます。より速く、細胞周期の段階に依存していませんが、この経路はエラーを発生しやすく、修理部位での挿入や削除がわずかになる可能性があります。
HRとNHEJの選択は、相同テンプレートや細胞周期段階の可用性など、いくつかの要因の影響を受けます。一般に、相同シーケンスが存在し、セルがSまたはG2相にある場合、HRが好まれます。対照的に、NHEJは、利用可能なテンプレートがない場合、またはHRの効率が低い場合に急速に分割するセルでより頻繁に使用されます。
これら2つの主要な経路を超えて、他のメカニズムが、代替エンド結合および単一鎖アニーリングを含むDNA二本鎖切断の修復に寄与する可能性があることに注意する価値があります。
DNA二本鎖切断を修復するために細胞によって採用されているメカニズムを理解することは、がんの研究から放射線療法に至るまで、さまざまな分野で最も重要です。これらのメカニズムを標的とすることにより、健康な組織を節約しながらがん細胞を選択的に殺すために、新しい治療的アプローチを開発できます。
