Dikkatli olcmeler sonucu elde edilen değerlerden aynı tip hucrelerde DNA'nın hem kimyasal ozelliğinin hem de toplam miktarının, dolden dole sabit kaldığım biliyoruz. Demek ki DNA'nın hem niceliği ve hem de niteliği,aynı ana hucreden meydana gelen benzer hucrelerde aynı kalmak zorundadır. Bu nedenle hucre mitoz bolunmeye hazırlanırken DNA butun uzunluğu boyunca, butun kromozomlarda bir ucundan diğer ucuna doğru kendini ikiler. Bir DNA molekulu replikasyon (ikileşme) yapacağı zaman DNA molekulunun ikili sarmal dizilerim birbirine bağlayan zayıf hidrojen bağları bir fermuar gibi acılır. Eğer molekulun bir ucundan baslarsak teker teker her purini, pirimidin esinden fermuarı acar gibi ayırabiliriz. Bu acılma her iki dizide eşlerinden ayrılan purin ve pirimidinin uclarını acıkta bırakır.

Hucrenin hammadde deposunda ceşitli nukleotidler vardır. Bu nukleotidler yuksek enerjili fosfat bağları taşırlar (ATP molekulunde olduğu gibi). DNA'nın İki dizişi birbirinden ayrıldığı zaman, depodan gonderilen nukleotidlerin uygun olanları denenerek yerlerini alırlar. Diğerleri uymadıkları icin geri cevrilirler. Bir adenin grubu yalnız bir timin grubu ile birleşir. Diğer dizideki eski timin ise ikili sırayı tamamlamak icin yeni bir adenin nukleotidle birleşir . ikili sarmal, bir uctan diğer uca doğru boylu boyunca bir fermuar gibi azar azar acıldıkca uygun tipteki nukleotidler zincirdeki yerlerini alırlar, ikili sarmal dizinin sonuna ulaşıldığında,


DNA replikasyonu. a) DNA replikasyonunda zincirin eski kolu acık, yeni kolu koyu renkli; şekerfosforasidi zinciri bant şeklinde gosterilmiş. A. Adenin, T. Timin, C. Sitozin, G. Guanin; serbest nukleotidler oklarla gosterilmiştir, b) Replikasyonun molekuler acıklanması: DNA'nın iki kolu birbirinden ayrılıyor. Sol taraftaki 5' fosfattan 3'-OH’ ya doğru uzanan) kol, alt taraftan yukarıya doğru kopya edilmeye başlanıyor. Yeni zincirde, eskisinde olduğu gibi, adenin timin ile; sitozin guanin ile baz ciftleri oluşturur. Yan yana duran nukleotidler arasında, deoksiribozun 3' -OH grubunun cekmesi ile, nukleotid (nukleozit)' lerin dıştaki 2 fosfat grubu serbest hale gecer .

DNA'nın ilk iki dizişi ayrılmış olur. Ayrılan dizilerin her biri kaybettiği nukleotid eşlerinin yerine tamamen aynı ceşitten eşler alıp, yeni birer ikili dizi oluştururlar (Şekil 11.9). Boylece meydana gelen ikinci dizi birincinin komplementeri (tamamlayıcısı) olur. Bunun sonucu olarak DNA şeridi hicbir bilgi kaybetmeden ikileşir. Bu şekilde DNA'nın kendini yenilemesi semikoaservatif mekanizma ile olur. Bu tip coğalmaya (ikileşmeye) semikoaservatif coğalma denir. DNA replikasyon mekanizması konusunda daha başka goruşler de ileri surulmuştur. Bu goruşlerden konservatif mekanizmaya gore eski heliksin aynı kalması şartıyla yepyeni bir cift sarmal yapılmakta, dispersif mekanizmada ise, yeni sarmalda hem eski zincirden parcalar, hem de bunları butune tamamlayan yeni senaaa edilmiş kısımlar bulunmaktadır.

Ceşitli replikasyon (ikileşme) mekanizmalarım gosteren şematik DNA sarmalları. Konservatif (DNA'nın her iki kolu da yeniden oluşmuştur); semikoaservatif (DNA'nın bir kolu eski, bir kolu yeni oluşmuştur), dispersif (DNA'nın her iki kolunda da bazı bolgeleri eski bazı bolgeleri yenidir). Sarmalların eski parcaları duz, yeni parcaları noktalı olarak gosterilmiştir.

Şimdiye kadar yapılan araştırmalar, semikoaservatif coğalma mekanizmasın! kesin denecek şekilde doğrular niteliktedir.

Replikasyon (ikileşme) konusundaki calışmalarda hala tam acıklanamayan bir nokta, sarmalın iki zincirinin cozulme şeklidir. Sarmalın iki dizişi birbirinden iki ipliğin ayrılması biciminde ayrılsalar, burada bir donme olayı ortaya cıkar. Oysa cok uzun olan makro molekulun mitozun oldukca kısa suresi icinde tamamen birbirinden ayrılması icin buyuk devirle donmesi gerekecektir. Yoğunluğu az olmayan bir ortamda (plazma) bu hızla bir donme, proteinleri denature etmeye yetecek kadar surtunme ısısının ortaya cıkmasına neden olacağından bu acılmanın (donmenin) nasıl yapılabileceği henuz bilinmemektedir. Bununla beraber bazı proteinlerin replikasyonu başlattığı, bazılarının DNA iplikciklerinin cozunmesini ve donmesini teşvik ettiği ve hucrede DNA senaaainin tamamlanmasını takiben iki yavru DNA molekulunun ayrılmasını kolaylaştırdığı bilinmektedir.