Mutações em genes da via de reparo de DNA por excisão de nucleotídeos estão associados a doenças genéticas raras, como xeroderma pigmentosum (XP), síndrome de Cockayne (CS) e tricotiodistrofia (TTD). Desde que essas doenças foram descritas, o estudo da genética e sua relação com as características clínicas que esses pacientes manifestam têm ajudado na compreensão dos mecanismos envolvidos nos processos de carcinogênese e morte celular. Este trabalho teve como objetivo identificar mutações responsáveis por essas síndromes em pacientes brasileiros. Inicialmente o projeto teve como foco o estudo da comunidade de Araras, no interior de Goiás, onde existe uma das maiores incidências de pacientes XP no mundo. Duas mutações foram identificadas no gene POLH, c.764+1G>A (intron 6) e c.C907T [p.R303X] (exon 8) associadas a dois efeitos fundadores independentes. Através do desenvolvimento de um teste específico para essas mutações, dezessete pacientes, entre 10 e 82 anos de idade, além de familiares, foram caracterizados geneticamente, apresentando uma grande heterogeneidade das manifestações clínicas com fenótipos brandos à extremamente agressivos. Através do desenvolvimento de painel genético para genes relacionados a reparo de DNA e sequenciamento de nova geração, este estudo se estendeu a mais dezesseis pacientes de todo o Brasil, incluindo outros grupos de complementação de XP, CS e TTD. Por fim, apresentamos o que se tem descrito atualmente de caracterização genética no Brasil, que somam um total de 80 pacientes. Ainda nesse contexto de caracterização molecular, o estudo do efeito das mutações nos introns 6 e 10 do gene POLH, mostrou que as trocas de nucleotídeos em sitio de splicing estão afetando o processamento do mRNA desse gene, que codifica a DNA polimerase eta (Pol eta). Finalmente, também avaliamos as respostas de células de pacientes XP-V (deficientes no gene POLH) ao tratamento com o agente genotóxicos cisplatina. Foi possível observar que as linhagens deficientes em Pol eta são mais sensíveis aos danos induzidos pela cisplatina, encontram problemas na fase G1/S após tratamento com cisplatina e apresentam um aumento de estresse genotóxicos, através da marcação high-level para histona H2AX fosforilada. Sendo assim, esperamos contribuir para avaliação genética de pacientes com síndromes com deficiências em reparo de DNA, buscando também entender como essas deficiências se relacionam com os fenótipos clínicos.