Várias proteínas regulam negativamente o ciclo celular para prevenir que a replicação ocorra antes que as células estejam prontas. Durante G1, se o DNA de uma célula for danificada, a proteína P53 recruta enzimas para reparar o DNA antes que a célula faça a transição para a fase S.P53 também estimula a produção do inibidor de CDK, P21, que se liga a complexos de ciclina CDK, inibindo sua atividade e interrompendo o ciclo celular. Se o dano ao DNA for demais para reparar, P53 pode causar apoptose, morte celular, para evitar a duplicação de DNA danificado.Outra proteína, a proteína retinoblastoma, ou Rb, pode desacelerar o ciclo celular através da ligação a fatores de transcrição, como E2F, para bloquear a transcrição de genes necessários para a transição de G1 para S.Uma vez que a célula cresce para um tamanho suficiente para divisão, Rb é fosforilado e se torna inativo, libera E2F, e esses genes agora podem serem transcritos e traduzidos em enzimas necessárias para a fase S.