DNA-replikasjon er lik transkripsjon i sin mest generelle ideen: en polymerase enzym leser en strand av DNA-ett nukleotid på en gang, det tar en tilfeldig nukleotid fra nucleoplasm, og hvis det er komplementær til nukleotid i DNA polymerase legger den til den nye strand det er å skape., Selvfølgelig er det betydelige forskjeller mellom replikasjon og transkripsjon for, ikke minst som er at begge trådene i DNA blir lest samtidig for å opprette to nye komplementære tråder som til slutt vil resultere i en fullstendig og nesten perfekt kopi av en hel utvalgte genom.

Figur \(\PageIndex{7}\). DNA-replikasjon. Før oppdagelsen av enzymer som er involvert i replikering, tre generelle mekanismer som var foreslått., I det konservative replikering, den opprinnelige DNA-tråder opphold forbundet med hverandre, mens de nye DNA-former sin egen dobbel-helix. Semi-konservative replikering angir etableringen av hybrid gammel-ny dobbel helices. Anvendelse replikering foreslått molekyler sammensatt av randomiserte fragmenter av dobbel-gamle og dobbel-nye DNA.

En av de viktigste begreper av DNA replikering er at det er en semi-konservative prosessen (Figur \(\PageIndex{7}\))., Dette betyr at hver double helix i den nye generasjonen av en organisme består av en fullstendig «gamle» strand og en hel «ny» strand pakket rundt hverandre. Dette er i motsetning til de to andre mulige modeller av DNA replikering, den konservative modellen, og dispersjons-modell. En konservativ mekanismen for replikering foreslår at den gamle DNA brukes som en mal og er ikke innarbeidet i den nye dobbel-helix. Dermed er den nye cellen har en helt ny dobbel-helix og en helt gamle dobbel-helix., Dispersjons-modellen replikering angir et endelig produkt som hver dobbel helix DNA er en blanding av fragmenter av gamle og nye DNA. I lys av dagens kunnskap er det vanskelig å forestille seg at en anvendelse mekanisme, men på den tiden, var det ingen mekanistiske modeller i det hele tatt. Den Meselson-Stahl eksperimenter (1958) viste tydelig at mekanismen må være semi-konservative, og dette ble bekreftet når tasten enzymer ble oppdaget og deres mekanismer belyst.

I Meselson-Stahl eksperimenter, E. coli først ble inkubert med 15N, en tunge isotopen av nitrogen., Selv om det er bare en forskjell i masse av ett nøytron per atom, det er en stor nok forskjell i masse mellom tunge nitrogen-som inneholder DNA (i purin og pyrimidin baser) og lys/normal nitrogen-som inneholder DNA som de kan skilles fra hverandre ved ultracentrifugation gjennom et CsCl konsentrasjon gradient (Figur \(\PageIndex{7}\)).

Over 14 generasjoner, har dette ført til en befolkning av E. coli som hadde tunge nitrogen innarbeidet i alle DNA (vist i blått). Så, bakteriene dyrkes for en eller to divisjoner i «lyset» nitrogen, 14N., Når DNA-et fra den bakterielle bestander ble undersøkt ved sentrifugering, det ble funnet ut at i stedet for lys DNA og tunge DNA, som ville være forventet hvis DNA gjennomkjøringer var konservativ, var det et enkelt band i og mellomposisjon på fargeovergangen. Dette støtter en semi-konservative modellen hvor hver strand av opprinnelige DNA-ikke bare fungerer som en mal for å lage nye DNA, det er i seg selv innlemmet i den nye dobbel-helix.