DNA-replikasjon hos bakterier
Mye av kunnskapen om DNA-replikasjon kommer fra studier av bakterier. Hos bakterien Escherichia coli er det minst fem forskjellige DNA-polymeraser. DNA-polymerase I , II, og III deltar i korrekturlesing reparasjon av DNA under kopieringen og inneholder 3’-5’eksonuklease. DNA-polymerase I inneholder i tillegg 5’-3’eksonuklease. DNA-polymerase III har hovedfunksjon i DNA-replikasjon. DNA polymerase IV og V deltar i DNA-reparasjon, men har ikke eksonuklease. Når DNA polymerase beveger seg langs DNA atskilles de to DNA-trådene i heliksen av en helikase med energi fra ATP. Det mekaniske stresset som oppstår når DNA-trådene tvinnes opp fjernes via topoisomerase II (DNA-gyrase). De atskilte trådene blir stabilisert av DNA-bindende proteiner. Dette er flere enzymer (metylase, DnaA som er en AAA+ATPase) og proteiner som danner et replisom. I tillegg finnes primase (DnaG) som lager RNA-primer. RNA-primer blir fjernet via enzymet RNase H1 og erstattet med DNA. DNA-ligase limer sammen trådene. Replikasjonen har et startsted, OriC, og replikasjonen skjer motsatt vei i det sirkulære bakteriekomosomet. Primasomet som tvinner opp replikasjonsgaffelen innholder enzymene DnaB helikase og DnaG (RNA-primase), Replikasjonen er semikonservativ og DNA-polymerase kopierer den ene tråden kontinuerlig og den andre diskontinuerlig ved å lage Okazakifragmenter som skjøtes i sammen.
Hos dobbelttrådet DNA-virus e.g. herpes simplex virus har en DNA-polymerase som hemmes av acyclovir, et guanin med en ufullstendig ribose.
DNA-replikasjon hos eukaryoter
Mye av det samme skjer hos eukaryoter, men systemene er ennå mer komplekse. Det er flere DNA-polymeraser α, δ, ε. DNA-replikasjonen er styrt i cellesyklus av cykliner og cyklinavhengige kinaser. Hvor det dannes et pre-replikatorkompleks i slutten av M-fase.