DNA複製具有高度忠實性（fidelity），其錯配幾率約為10-10。從熱力學上考慮，鹼基發生錯配的幾率約為10-2，酶對底物的選擇作用和校正作用各使錯配幾率下降兩個數量級，所以體外合成DNA的錯配幾率為10-6。體內複製叉的複雜結構提高了複製的準確性，修復系統又對錯配加以糾正，進一步提高了複製的忠實性。
複製叉結構與複製的忠實性。Semin Cancer Biol. 2010 Oct; 20(5): 281–293.
DNA複製中產生的錯誤首先由DNA聚合酶的校對活性進行糾正。不匹配的DNA鏈從聚合酶活性位點POL轉移至3'→5'核酸外切酶活性位點（EXO），錯配的鹼基通過校對被切除。有3個真核DNA聚合酶具有校對活性：聚合酶δ、ε和γ。Polδ和ε用於核基因複製，而Polγ位於線粒體。
逃脫校對的錯誤主要通過錯配修復（mismatch repair，MMR）系統進行糾正。這個過程發生在核小體重新裝配之前，以儘量避免將錯配包裝到核小體中。在錯配的核苷酸得到修復之前，某些MMR相關蛋白（如MSH6）可以抑制CAF-1介導的核小體裝配。
MMR與核小體裝配過程。Cell Biosci. 2020; 10: 10.
人細胞中典型的MMR反應包括三個主要步驟。首先，錯配識別蛋白MutSα（MSH2-MSH6異二聚體）或MutSβ（MSH2-MSH3異二聚體）識別錯配。前者主要識別單鹼基錯配和一兩個鹼基的插入或缺失（IDL），後者主要用於識別較大的IDL。
MutS與錯配部位結合後發生構象變化，形成可沿DNA運動的移動鉗（mobile clamp）。移動鉗募集MutLα蛋白，後者被複制體上的PCNA（滑動鉗）激活，在錯配位點兩側切割出切口，再由外切核酸酶EXO1將這一段大約數百鹼基的核苷酸切除（也可由POLδ/ε從切口處引發鏈置換合成）。最後，由DNA聚合酶δ（滯後鏈）或ε（前導鏈）重新合成子鏈，DNA連接酶封閉缺口。
人體的錯配修復（MMR）機制。DNA Repair (Amst). 2014 Aug; 20: 71–81.
值得一提的是，由於接近複製體，核小體也尚未裝配，所以此時可以輕易識別新生的子鏈（比如利用PCNA充當鏈識別信號），從而以親代鏈為模板進行修復。當核小體裝配完成之後，就很難分辨一對錯配鹼基中到底哪個正確了。
複製的忠實性對於生存與繁衍非常重要。忠實地複製不僅是物種穩定遺傳的基礎，也是個體生存的保障。對於壽命較長的多細胞生物，在個體生存期間會經歷多次細胞分裂。如果複製的忠實性不足，就很容易積累突變，導致衰老和多種疾病。
根據最近的研究，人類幹細胞中的突變大約以每年40個的速率穩定積累（Nature. 2016 Oct 13; 538(7624): 260–264.）。這些突變中的一部分可能是在跨損傷合成（TLS）時產生的。TLS能夠使細胞有效完成有損傷模板的複製，從而避免死亡，但其忠實性較低，所以也給機體埋下了隱患。這方面的研究是目前的熱點之一。
有一種理論認為，體細胞突變的積累是衰老的原因。突變會干擾基因的正確表達，影響細胞功能。在早期，由於生物體具有一些冗餘結構，所以突變不會立即導致衰老。但當一個細胞的遺傳冗餘（以二倍體形式）耗盡，其功能即無法正常發揮；當機體的細胞冗餘耗盡，就會迅速衰老。
一種體細胞突變導致衰老的模型 Exp Gerontol 2017。Exp Gerontol. 2017 Aug;94:34-40.
突變的積累也與癌症（cancer）的發生和發展密切相關。研究表明，cancer具有顯著的遺傳不穩定性，而且表現在三個不同的層次上：染色體不穩定（CIN）涉及多種染色體畸變（易位、缺失、基因重複、三體或缺體等），微衛星不穩定（MSI或MIN）涉及短串聯重複序列（微衛星序列）的擴增或減少，點突變不穩定（PIN）涉及核苷酸序列的改變（鹼基取代、缺失、插入等）。
這些遺傳不穩定的產生和修復機制，比如各種DNA聚合酶的特性與突變、TLS與cancer發展等，都是目前cancer研究的熱點領域。
跨損傷合成相關蛋白的染色體定位及相關疾病。Genet Mol Biol. 2014 Mar; 37(1 Suppl): 220–233.
另一方面，突變也是遺傳多樣性和生物進化的來源，所以複製的忠實性也不是越高越好。有些生物就是以高突變率和龐大種群作為生存和進化的基本策略，使其能夠迅速適應新的環境。RNA病毒是此類的典型代表。
與DNA複製相比，RNA複製的保真度要低得多。催化RNA複製的酶（RdRp）很容易出錯，幾率大約為萬分之一，與其基因組大致相當。所以RNA病毒每輪基因組複製大約會產生一個突變。
七種代表性RdRp的結構。Front Microbiol. 2019; 10: 1945.
由於RNA病毒種群龐大，所以在宿主感染期間會產生大量緊密相關的病毒變體。這些突變多數是不利的，但偶爾出現的有利突變會迅速被篩選出來，並快速擴散。這使病毒能夠快速適應新的生存環境（如更換宿主、逃避宿主免疫系統、產生抗藥性等）。正是由於這種機制，流感病毒等每年都會產生新的突變株，大約每十年會由於出現一種重大突變而引起一次大流行。
除類病毒外，RNA病毒是突變率最高的已知物種。有研究認為RNA病毒已經處於複製忠實性閾值的邊緣，突變負擔的任何增加都將導致病毒種群的滅絕。當用誘變劑如核苷類似物等處理後，這些病毒數量就會急劇下降（Viruses. 2018 Nov 1;10(11). pii: E600.）。
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