L'ADN se décompresse avant la reproduction cellulaire et commence lorsque l'enzyme gyrase insère une entaille dans une extrémité du brin double hélice. Une autre enzyme, l'hélicase, déroule lentement le brin au fur et à mesure que des protéines se forment pour maintenir les côtés séparés. Plus d'enzymes ajoutent des nucléotides, vérifient l'appariement et forment de nouveaux brins.
L'ADN ne se décompresse pas tous en même temps. Lorsque la gyrase commence à décompresser cette extrémité, elle sépare les barreaux de l'échelle d'ADN, une paire de bases à la fois. Au fur et à mesure que la double hélice se sépare, l'ADN polymérase commence à ajouter les bons nucléotides sur chaque brin, tandis qu'un sous-ensemble de cette enzyme s'assure que les paires sont dans la bonne séquence.
Ligase commence à sceller les paires nouvellement formées en un nouveau brin d'ADN. Une fois l'ancien brin d'ADN complètement décompressé et les deux nouveaux brins construits, chaque nouveau brin s'enroule automatiquement en forme d'hélice.
À un moment donné du processus de réplication, une extrémité du brin d'ADN en double hélice d'origine, les deux parties séparées contenant seulement la moitié des nucléotides et les deux brins assemblés sont toujours connectés. La partie où les deux nouveaux brins sont connectés au brin parent s'appelle la fourche de réplication, qui descend le brin au fur et à mesure que le processus se poursuit.
