不匹配修复（MMR）系统校正未配对基部的单个基本不匹配和小插入和删除环（IDL）。MMR主要与DNA复制相关，并且在原核生物和真核生物上高度保守。MMR由以下基本步骤组成：传感器（MUTS同源物）检测不匹配或IDL，传感器激活一组蛋白质（MUTL同源物和外切核酸酶），该蛋白质（一种多种同源物和外切核酸酶），其选择待修复的新生DNA链，缺口释放核，外交分子去除含有错配的核苷酸区域，最后将DNA聚合酶重新结合股线和连接酶封闭剩余的尼克（在Kolodner和Marsischkny 1999中审查，Iyer等，2006，Li 2008，Fukui 2010，Jiricny 2013）。
人类有2种不同的蛋白质复合物。MSH2：MSH6异二聚体（Mutsalpha）识别单个基座不匹配和一个或两个未配对基部的小环。MSH2：MSH3异二聚体（mutsbeta）识别两个或更多个未配对的碱的回路。在结合不匹配时，突变体复合物以ATP依赖性方式激活，允许随后的下游相互作用和在DNA衬底上移动。（提出了两种机制：滑动钳和开关扩散模型。）虽然步骤和结构细节的顺序尚不完全已知，但活化突变体复合物与MLH1：PMS2（Mutlalpha）和PCNA相互作用，滑动夹具复制焦点。多方刻录PCNA的作用，因为它可以充当募集MMR蛋白以复制DNA的处理时间因子，与MLH1：PMS2和外切核酸酶1（EXO1）相互作用以引发最近复制的链和直接DNA聚合酶的切除以引发更换基础。MLH1：PMS2在待修复的股线中切口，EXO1延伸切口，使单链间隙高达1kb，除去不匹配的基础。（基于纯化人蛋白的测定，还存在不需要EXO1的错配修复途径的变体，但是该机制尚不清楚。exo1几乎总是需要，可以使DNA聚合酶DELTA的外切核酸酶活性可能 compensate in some situations and it has been proposed that other endonucleases may perform redundant functions in the absence of EXO1.) RPA binds the single-stranded region and a new strand is synthesized across the gap by DNA polymerase delta. The remaining nick is sealed by DNA ligase I (LIG1).
MMR蛋白MSH2：MSH6和MLH1：PMS2在S期期间的人体细胞增加，并且在细胞周期的这种阶段的最高水平和活性（Edelbrock等，2009）。MSH2，MSH6，MLH1和PMS2中的缺陷导致遗传性非痘痘病变癌（HNPCC，也称为Lynch综合征）（Martin-Lopez和Fishel 2013中审查）。