Khi nói “ADN tự nhân đôi một cách chính xác dù không có enzyme sửa sai”, thường người ta nhắc đến tính chính xác cơ bản của quá trình tổng hợp chuỗi mới trước khi bất kỳ hệ thống sửa lỗi chuyên biệt (mismatch-repair) nào can thiệp. Nguyên nhân chính nằm ở cơ chế chọn lọc và “tự sửa” ngay tại trung tâm hoạt động của DNA polymerase, gồm: 1. Cặp bổ sung rất đặc hiệu - A luôn bắt cặp với T qua 2 liên kết hydro, G với C qua 3 liên kết hydro. - Sự tương tác hình học và liên kết hydro chỉ thuận lợi khi base mới khớp hoàn hảo với base trên mạch khuôn. 2. Cơ chế “induced fit” của DNA polymerase - Khi base incoming (dNTP) vào vị trí hoạt động, polymerase chỉ khép kín cấu trúc (active site) nếu base đó thực sự phù hợp về hình dạng và kích thước. - Nếu base sai (ví dụ G–T), polymerase sẽ không đóng khít, phản ứng tổng hợp bị cản trở và hiệu quả gắn thêm nucleotide rất thấp. 3. Hoạt tính proofreading (3′→5′ exonuclease) của DNA polymerase - Ngay sau khi gắn nucleotide, nếu base không đúng, polymerase “ngửi” được sai sót qua tín hiệu căng cứng cấu trúc. - Enzyme sẽ dịch ngược một bước (3′→5′), tách nucleotide sai ra rồi tiếp tục thêm base đúng. - Nhờ vậy, tỉ lệ sai sót giảm từ khoảng 10⁻⁵–10⁻⁶ xuống 10⁻⁷–10⁻⁸ lỗi/trang. 4. Tốc độ và điều kiện phản ứng có lợi cho độ chính xác - Nồng độ dNTP và Mg²⁺, pH, nhiệt độ… đều được điều chỉnh tối ưu để phản ứng chỉ diễn ra với tương tác mạnh, đúng cặp. - Các dạng đồng phân (tautomer) hiếm khi xuất hiện đủ lâu để được bắt chước như base đúng. Tóm lại, ngay trong quá trình polymer hóa, DNA polymerase đã gộp hai chức năng: chọn lọc chính xác (induced fit) và tự sửa tại chỗ (proofreading). Nhờ vậy, trước khi đến các cơ chế sửa lỗi chuyên biệt (mismatch repair, base-excision repair…), ADN đã đạt độ chính xác cực cao trong mỗi chu kỳ nhân đôi.