DNA合成
DNA損傷(英語版)は、いくつかの異なる酵素による修復プロセスによって修復され、それぞれのプロセスは特定の種類の損傷を修復することに特化している。ヒトのDNAは、複数の自然発生源からの損傷を受けやすく、修復が不十分な場合は、病気や早期老化(英語版)が関わってくる。ほとんどのDNA修復プロセスは、修復の中間段階でDNAに一本鎖ギャップを形成し、このギャップは修復合成(英: repair synthesis)によって充填される。DNA合成によるギャップ充填を必要とする特定の修復プロセスには、ヌクレオチド除去修復、塩基除去修復、ミスマッチ修復、相同組換え修復、非相同末端接合、マイクロホモロジー媒介末端結合(英語版)などがある。
真核生物の酵素は、DNA複製を妨げるDNA損傷に継続的に遭遇する。この損傷は、自然発生的あるいはDNA損傷物質によって生じるDNA損傷の形態をしている。そのため、DNA複製機構は、損傷に遭遇した際の崩壊を防ぐために高度に制御されている。DNA複製システムの制御により、ゲノムは1サイクルに1回しか複製されないことが保証される。過剰な複製はDNA損傷を誘発する。DNA複製の制御の低下は、がん発生時のゲノム不安定性の重要な要因である。
このことは、生体内(in vivo)でのDNA合成機構の特異性を浮き彫りにしている。自然界に存在するDNAの複製を人工的に刺激したり、あるいは人工的な遺伝子配列を作成したりするために、さまざまな手段が存在する。しかし、人工的(in vitro)なDNA合成は、(DNA損傷を修復しないため)非常にエラーを起こしやすいプロセスになる可能性がある。
RT-PCRは、鋳型DNAではなくmRNAからcDNAを合成するという点で、従来のPCRとは異なっている。RNA配列は酵素や逆転写酵素の鋳型となるため、この技術は、逆転写反応とPCRベースの増幅を組み合わせたものである。RT-PCRは、さまざまな発生段階にある特定の組織や細胞タイプの遺伝子発現を調べたり、遺伝子疾患の検査でよく使用される。