Parmi les autres processus photo-chimiques mis en jeu, les réactions d'ionisation sont tout aussi importantes. En solution, la perte d'un électron signant une réaction d'oxydation, la mesure du potentiel d’ionisation des bases de l’ADN est un élément clé pour comprendre, non seulement l'effet du rayonnement UV, mais aussi de différents agents oxydants. Des études théoriques récentes, prévoient un abaissement du potentiel d'ionisation des bases au sein des hélices par rapport aux valeurs déterminées en phase gazeuse. En solution aqueuse, cet effet peut être mis en évidence par des expériences d’absorption transitoire qui permettent de quantifier les électrons solvatés générés et d’identifier les radicaux des bases formés.
Les quelques expériences de ce type effectuées sur des doubles hélices d'ADN n’avaient pas détecté d’ionisation à un photon à des longueurs d’ondes supérieures à 210 nm (énergie inférieure à 5.9 eV). Nous venons cependant d'observer que des impulsions nanosecondes à 266 nm (4.7 eV) peuvent ioniser à un photon les doubles hélices (dAdT)10(dAdT)10, (dA)20(dT)20. Le rendement de photoionisation de l’ordre de 10-3, est supérieur d’un ordre de grandeur à celui des nucléosides correspondants, ce qui montre, une fois encore, l'importance de l'environnement local de la base ionisée.
Ainsi, ces études photochimiques résolues en temps sur des doubles hélices modèles d'ADN ont permis de mettre en évidence des effets coopératifs entre les bases. La complexité du système impose encore de nombreuses études pour mieux comprendre le lien entre ce
comportement collectif et les dommages de l'ADN.