PARP è stata trovata nel nucleo cellulare, il suo ruolo principale è quello di individuare e segnalare le rotture a singolo filamento del DNA (SSB) all'apparato enzimatico coinvolto nella riparazione degli SSB. L'attivazione di PARP consiste di un'immediata risposta cellulare a danni metabolici, chimici e indotti da radiazioni ai singoli filamenti di DNA. Quando PARP individua un SSB si lega al DNA, e , dopo cambi strutturali, inizia la sintesi di catene di poli ADP-ribosio (PAR) che fungono da segnale per altri enzimi di riparazione del DNA come la DNA ligase III (LigIII), DNA polimerasi beta (polβ) e proteine scaffold(di sostegno) come la XRCC1. Dopo la riparazione , le catene PAR sono degradate dalla PARG(Poli ADP-ribosio glicoidrolase).