Wenn DNA denaturiert wird, brechen die Wasserstoffbrückenbindungen, die die Doppelhelix zusammenhalten, auseinander und trennen das DNA-Molekül in zwei Einzelstränge. Die Denaturierung erfolgt mit steigender Temperatur, so Ian VanLare, Professor für Biologie am Tusculum College.
Die Schmelztemperatur der DNA hängt von drei Faktoren ab. Einer ist die Anzahl der Guanin- und Cytosin-Paare in der Probe. Dies liegt daran, dass G-C-Paare drei Wasserstoffbrückenbindungen teilen, während Adenin- und Thyminpaare nur zwei Wasserstoffbrückenbindungen teilen. Der zweite Faktor ist die Natriumkonzentration. Eine erhöhte Natriumkonzentration erhöht die Stabilität der DNA-Doppelhelix, während eine verringerte Natriumkonzentration die Doppelhelix weniger stabil macht. Schließlich beeinflusst auch die Länge eines DNA-Hybrids die Schmelztemperatur. Dies liegt daran, dass längere Hybride mehr Wasserstoffbrückenbindungen haben, die während der Denaturierung gebrochen werden müssen.
Es ist möglich, einen DNA-Strang zu replizieren, nachdem er denaturiert wurde. Wissenschaftler tun dies, indem sie ein kurzes Stück DNA an einem Ende des Einzelstrangs hinzufügen. Dieses DNA-Stück wird als Primer bezeichnet. Dann fügt der Wissenschaftler ein Enzym namens DNA-Polymerase hinzu. Dieses Enzym erkennt die Basen auf dem DNA-Einzelstrang und fügt dem neuen DNA-Strang komplementäre Basen hinzu.