Um dos danos comuns ao DNA é a alteração química de uma única base por alquilação, oxidação, ou desaminação. As bases alteradas causam emparelhamento incorreto e quebra da cadeia durante a replicação. Este tipo de dano causa uma alteração mínima na estrutura de dupla hélice do DNA e pode ser reparado pelas vias de reparação por excisão de bases (BER). As BER corrigem sequências de DNA danificadas removendo a base danificada e restaurando a sequência de bases original usando a cadeia complementar como molde.
O primeiro passo das BER é o reconhecimento de danos no DNA, que é feito por glicosilases de DNA. Dependendo do tipo de base, uma glicosilase específica corta a ligação N-glicosídica entre a base do nucleótido e a ribose, deixando intacto o esqueleto de fosfato do DNA, mas criando um local apurínico ou apirimidínico (AP). Glicosilases bifuncionais fazem uma incisão na cadeia de fosfodiéster, resultando na formação de um fosfato 5’ ou 3’. Glicosilases monofuncionais não exibem esta propriedade e têm que depender de uma Endonuclease de AP para cortar a ligação açúcar-fosfato, 5’ para o local abásico, produzindo um 3’OH e um deoxiribofosfato 5’. Com base no emparelhamento W-C correspondente, a DNA polimerase insere a base correta e usa a sua atividade associada de AP-liase para remover o fosfato da desoxirribose. O corte no esqueleto é selado pela DNA ligase. Tanto a DNA ligase III como a DNA polimerase utilizam a proteína XRCC1 como um apoio para ligar o local de reparação.
Mutações nas proteínas das vias BER podem levar a vários tipos de cancro. Por exemplo, uma mutação na glicosilase humana OGG1 está associada a um risco aumentado de cancros pulmonares e pancreáticos.
