Unione di estremità non omologa (NHEJ) :Questo è il percorso più comune per riparare le rotture del doppio filamento. NHEJ comporta l'unione delle estremità rotte del DNA senza utilizzare uno stampo ed è spesso associato a delezioni o inserzioni nel sito di riparazione.
Ricombinazione omologa (HR) :Questo percorso utilizza una regione omologa del DNA, solitamente proveniente da un cromatide fratello, come modello per riparare il cromosoma rotto. L'HR è più accurato di NHEJ e provoca meno mutazioni.
Ricottura a filamento singolo (SSA) :Questo percorso si verifica quando due estremità rotte del DNA hanno sporgenze complementari a singolo filamento. Le sporgenze possono ricotturarsi l'una con l'altra, consentendo di unire insieme le estremità rotte. L'SSA spesso provoca cancellazioni nel sito di riparazione.
Replica indotta da interruzioni (BIR) :Questo percorso prevede la replicazione della regione del DNA danneggiata utilizzando uno stampo del filamento opposto dello stesso cromosoma. BIR è simile a HR, ma non richiede un cromatide fratello come modello.
Unione delle estremità mediata dalla microomologia (MMEJ) :Questo percorso è simile a NHEJ, ma utilizza brevi regioni di microomologia (1-20 nucleotidi) come modello per unire le estremità rotte del DNA. La MMEJ è spesso associata a traslocazioni e altri riarrangiamenti.
La scelta del percorso di riparazione dipende dal tipo di danno al DNA, dallo stadio del ciclo cellulare e dalla disponibilità di un modello omologo. Le cellule dispongono di meccanismi complessi per garantire che il danno al DNA venga riparato in modo accurato ed efficiente, riducendo al minimo il rischio di mutazioni e instabilità genomica.