Polimerazy translezyjne (TLS) ratują zatrzymane polimerazy DNA w miejscach uszkodzonych zasad, zastępując polimerazę replikacyjną i instalując nukleotyd w uszkodzonym miejscu. W ten sposób TLS daje komórce dodatkowy czas na naprawę uszkodzeń przed wznowieniem regularnej replikacji DNA.

Polimerazy TLS występują we wszystkich trzech domenach życia – archeonach, bakteriach i eukariontach. Spośród różnych klas polimeraz TLS, członkowie rodziny Y są wyposażeni w wyspecjalizowane struktury, które są zoptymalizowane do przeprowadzania syntezy TLS DNA.

Pomimo podobieństw strukturalnych, polimerazy z rodziny Y różnią się od polimeraz replikacyjnych pewnymi kluczowymi sposobami, które pozwalają im wykonywać TLS. Polimerazy z rodziny Y nie mają wewnętrznej domeny egzonukleazy 3′ do 5′ replikacyjnych polimeraz DNA, która pozwala im na korektę nowo zreplikowanej nici. Inną kluczową różnicą jest większe i bardziej otwarte miejsce aktywne polimeraz TLS z rodziny Y, które może pasować do nieporęcznych, chemicznie modyfikowanych zasad, w tym kowalencyjnie połączonych zasad w dimerze tymina-tymina.

Podczas syntezy TLS DNA polimeraza TLS musi wysunąć nić poza insercję w poprzek uszkodzonego miejsca. Jeśli polimeraza replikacyjna zostanie przywrócona zaraz po wstawieniu zasady przez polimerazę TLS, aktywność korekty egzonukleazy od 3 ‘do 5’ polimerazy replikacyjnej rozpozna i usunie wstawioną zasadę. Długość wydłużenia przez polimerazę TLS zależy od przebytej ścieżki. W przypadku szlaku niemutagennego liczba insercji może wynosić 5, podczas gdy w przypadku szlaku przesunięcia ramki odczytu insercja będzie miała długość 4 nukleotydów.