Репликация процесінде негізгі қызметті ферменттер атқарады. Бұл процеске хеликаза, топоизомераза, полимераза, лигаза сияқты көптеген ферменттер қатысады.
Хеликаза қос спиральдің өзі тұрған жерінде тарқатылыуын тудырады, ал SSB – белоктары сол мезетте жаңадан түзілген тізбекті бөлімшелермен байланысады, сөйтіп ДНҚ полимеразаның қатысуымен нуклеотидтердің комплементарлы жолмен жұптасуына жағдай жасайды.
Топоизомераза-I репликативті қос айырым аумағындағы ДНҚ жіпшелерінің біреуін уақытша үзеді, ол ДНҚ спиралінің өз осі (білік) бойынша айналуына мүмкіндік береді. Аса ауыр қиыншылықтар тоқтағаннан кейін үзілген тізбектер қайта қалпына келеді. Топоизмераза-II (бактериялық топоизмераза II гираза деп аталады) тізбектердің бір-бірінен ажырап кеткен ұштарын біріктіріп қос тізбекті уақытша үзеді. Бұл ферменттің қатысуы күрделі түйіндердің шешілуіне мүмкіндік береді.
ДНҚ-ның полимерлену процесін катализдейтін фермент – ДНҚ-полимераза. Бактерияларда ДНҚ репликациясы бойынша негізгі жұмысты ДНҚ-полимераза III атқарады, оның тағы 3¢®5¢экзонуклеазалы белсенділігі де болады. Эукариоттарда 5 түрлі ДНҚ-полимеразалардың болатындығы белгілі. Солардың ішіндегі a- және d- полимеразалар ядролық ДНҚ-ның репликациясына, g- полимераза митохондриялық ДНҚ репликациясына, b- және e- полимеразалар ДНҚ репарациясына қатысады.
ДНҚ репликациясының соңғы кезеңі ДНҚ-лигаза ферментінің әсеріне байланысты, ол Оказаки фрагменттері бірінің 3¢-ұшын көршілес фрагменттің 5¢-ұшымен жалғастырады, нәтижесінде фосфодиэфирлі байланыс түзіледі, сөйтіп ол қызмет атқарып тұрған репликонда қалып қойған синтезделетін тізбектің алғашқы құрылымын қайта қалпына келтіреді.
ДНҚ- зондтар, олардың гендік инженерияда қолданылуы