Les cassures double-brin de l’ADN sont des lésions létales majeures induites par les radiations ionisantes ou par des stress cellulaires endogènes ; elles peuvent être source d’instabilité génétique. Deux mécanismes entrent en compétition pour la réparation des cassures double-brin : la recombinaison homologue et la ligature d’extrémités non homologues (non-homologous end joining, NHEJ). La recombinaison homologue nécessite des séquences d’ADN homologue et commence par une résection d’ADN simple-brin ; plusieurs études récentes ont identifié les principaux acteurs de cette résection. Au contraire, la ligature d’extrémités non homologues ne nécessite pas de séquences homologues. Récemment, un mécanisme de réparation des cassures double-brin ne nécessitant pas de longues homologies de séquence, mais indépendant de la voie canonique de la ligature d’extrémités non homologues a été révélé : la ligature d’extrémités non homologues alternative. La ligature d’extrémités non homologues alternative est très mutagène, associant des délétions aux jonctions de réparation et l’utilisation fréquente de microhomologies distantes de la cassure double-brin. Cependant, la ligature d’extrémités non homologues alternative commence aussi par une résection d’ADN simple-brin. Cette revue présente les dernières données sur la résection d’ADN simple-brin, sur la ligature d’extrémités non homologues alternative et enfin discute la fidélité de la ligature d’extrémités non homologues. En effet, la ligature d’extrémités non homologues canonique n’apparaît pas comme un mécanisme intrinsèquement mutateur, mais au contraire comme un mécanisme conservatif, la structure des extrémités de l’ADN dictant la qualité de la réparation (la ligature d’extrémités non homologues alternative pourrait être responsable de la mutagenèse précédemment attribuée à la ligature d’extrémités non homologues canonique). L’existence de ce nouveau mécanisme de réparation des cassures double-brin est donc à prendre en compte dans les stratégies de radiosensibilisation des cellules afin d’optimiser l’efficacité de la radiothérapie.