DNA複製は、その最も一般的な考え方で転写に似ています。ポリメラーゼ酵素はDNAの鎖を一度に一つのヌクレオチドを読み取り、核質からランダムなヌクレオチドを取り、DNA中のヌクレオチドに相補的であれば、ポリメラーゼはそれを作成している新しい鎖に追加します。, もちろん、複製と転写の間にも大きな違いがありますが、そのうちの少なくとも、dnaの両方の鎖が同時に読み取られて、最終的に生物ゲノム全体の完全かつほぼ完全なコピーをもたらす二つの新しい相補的な鎖を作成するということではありません。

図\(\PageIndex{7}\)。 DNA複製。 複製に関与する酵素の発見に先立って、三つの一般的なメカニズムが提案された。, 保存的複製では、元のDNA鎖は互いに関連したままであり、新しく作られたDNAはそれ自身の二重らせんを形成する。 半保守的複製は、ハイブリッド古い-新しい二重らせんの作成を仮定します。 分散複製は、二重古いと二重新しいDNAのランダム化フラグメントからなる分子を提案しました。

DNA複製の最も重要な概念の一つは、それが半保守的なプロセスであるということです(図\(\PageIndex{7}\))。, これは、生物の新しい世代のすべての二重らせんが、一つの完全な”古い”鎖と、互いに包まれた一つの完全な”新しい”鎖からなることを意味します。 これは、DNA複製の他の二つの可能なモデル、保存的モデル、および分散モデルとは対照的である。 複製の保存的な機構は、古いDNAが鋳型としてのみ使用され、新しい二重らせんに組み込まれないことを提案している。 したがって、新しい細胞は完全に新しい二重らせんと完全に古い二重らせんを持っています。, 複製の分散モデルは、DNAの各二重らせんが古いDNAおよび新しいDNAの断片の混合物である最終産物を仮定する。 現在の知見に照らして、分散メカニズムを想像するのは難しいですが、当時はメカニズムモデルはまったくありませんでした。 Meselson-Stahl実験(1958)は、機構が半保存的でなければならないことを明らかに示し、重要な酵素が発見され、そのメカニズムが解明された後、これが確認された。

Meselson-Stahl実験では、大腸菌は最初に窒素の重い同位体である15Nとインキュベートされました。, 原子あたりの中性子の質量の違いに過ぎないが、重い窒素containing有DNA(プリン塩基とピリミジン塩基)と軽い/通常の窒素containing有DNAとの間には、CsCl濃度勾配による超遠心分離によって互いに分離することができる十分な質量の違いがある(図\(\PageIndex{7}\))。

14世代にわたって、これはすべてのDNAに重い窒素が組み込まれていた大腸菌の集団につながった(青色で示されている)。 その後、細菌は”軽い”窒素、14Nの一つまたは二つの部門のために成長します。, 細菌集団からのDNAを遠心分離によって調べたところ,DNA複製が保存的であれば予想されるように,軽いDNAおよび重いDNAの代わりに,勾配上の単一のバンドおよび中間位置が存在することが分かった。 これは、元のDNAの各鎖が新しいDNAを作るためのテンプレートとして機能するだけでなく、それ自体が新しい二重らせんに組み込まれる半保守的なモデルをサポートしています。