Der Prozess, bei dem die DNA eine exakte Kopie von sich selbst anfertigt, wird als DNA-Replikation bezeichnet und läuft in vielen Schritten während der zellulären Replikation ab. Der Prozess ist semikonservativ und findet im Zellkern statt, wo sich die DNA befindet.
Die DNA-Replikation beginnt mit der Trennung von doppelsträngiger DNA in zwei separate DNA-Einzelstränge. Dies geschieht durch das Enzym Helikase. Dieses Enzym wickelt die doppelsträngige DNA ab und bildet Replikationsgabeln innerhalb ihrer Stränge. Einzelsträngige Bindungsproteine arbeiten zusammen mit der Helikase, um sicherzustellen, dass die neuen DNA-Einzelstränge getrennt bleiben. Als nächstes kann sich DNA-Polymerase an die Replikationsgabel der einzelsträngigen DNA anheften und sich entlang der DNA-Stränge in 5'- nach 3'-Richtung bewegen. Während sich die DNA-Polymerase den DNA-Strang hinunterbewegt, fügt sie der einzelsträngigen DNA komplementäre Basenpaare hinzu, um doppelsträngige DNA zu bilden.
Die DNA-Replikation durch DNA-Polymerase erfolgt mit einem führenden und einem nacheilenden Strang. Der Leitstrang ist der DNA-Strang, der zuerst repliziert wird, während der nachlaufende Strang nach dem Leitstrang repliziert wird. Sobald die DNA-Polymerase das Ende der führenden und nacheilenden Stränge erreicht, vervollständigt das Enzym die DNA-Stränge und es werden zwei endgültige doppelsträngige DNA-Verbindungen hergestellt.
