Dopo la scoperta dell'accoppiamento obbligatorio tra adenina e timina e tra guanina e citosina, Watson e Crick proposero che un filamento di DNA venisse usato come base di partenza per ricreare per creare la seconda parte dell'elica durante la duplicazione del DNA. Nel 1958 si ebbe la conferma di queste ipotesi mediante due serie di evidenze sperimentali. Nel frattempo venne scoperto un enzima, chiamato DNA polimerasi, il cui scopo era quello di aggiungere nucleotidi complementari alla metà di molecola di DNA "opposta". Venne condotto, inoltre, un esperimento dove, utilizzando gli isotopi dell'azoto, si dimostrò che le generazioni di batteri successive portavano con sè nuovi filamenti di DNA, che venivano trasmessi, inalterati, alle cellule figlie. Questo tipo di filamento fungeva da modello di base per la DNA polimerasi la quale creava un secondo filamento complementare per la molecola di DNA
Come avviene la divisione del DNA?
La duplicazione del DNA avviene quando un DNA elicasi divide un segmento di DNA e rompe i legami a idrogeno tra i due segmenti di DNA. L'enzima chiamato DNA polimerase può aggiungere i nucleotidi solo al filamento che ruota in direzione 3', costruendo quindi in direzione 5'-3'. Nel filamento opposto, invece, la ricostruzione del DNA risulta più complessa. E', infatti, necessario inserire dei primer di RNA da parte dell'RNA primase; a quel punto il DNA polimerase III inserisce desossiribonucleotidi tra un primer e l'altro. Successivamente, il DNA polimerase I sostituisce i primer di RNA con DNA. Infine, il DNA ligase unisce i vari "spezzoni" di DNA mediante un legame fosfodiestere.
