Il DNA decomprime prima della riproduzione cellulare, e inizia quando l'enzima girasi mette un nick in un'estremità del filamento a doppia elica. Un altro enzima, l'helicase, svolge lentamente il filamento mentre le proteine si formano per tenere separati i lati. Altri enzimi aggiungono nucleotidi, controllano l'accoppiamento e formano nuovi filamenti.
Il DNA non si decomprime tutti in una volta. Quando la girase inizia a decomprimere quell'estremità, separa i pioli della scala DNA, un paio di basi alla volta. Quando la doppia elica si separa, la DNA polimerasi inizia ad aggiungere i nucleotidi corretti su ciascun filo, mentre un sottoinsieme di quell'enzima si assicura che le coppie siano nella sequenza corretta.
Ligase inizia a sigillare le coppie appena formate in un nuovo filamento di DNA. Una volta che il vecchio filamento del DNA è stato completamente decompresso e i due nuovi trefoli costruiti, ogni nuovo filo si avvolge automaticamente nella forma dell'elica.
In un punto del processo di replicazione, un'estremità del filamento di DNA a doppia elica originale, le due parti separate contenenti solo metà dei nucleotidi e i due fili assemblati sono ancora tutti connessi. La parte in cui i due nuovi filamenti sono connessi al filamento padre viene chiamata fork di replica, che si sposta verso il basso mentre il processo continua.
