Antes do início da divisão celular, cada molécula do DNA do núcleo sofre duplicação resultado em duas novas moléculas idêntica à que lhes deu origem. Isso garante que as células resultantes da divisão possam receber material genético idêntico ao da célula inicial. A duplicação do DNA é chamada semi-conservativa, pois cada DNA recém-formado tem uma das cadeias de polinucleotídeos da molécula-mãe. Para que ocorra a duplicação semi-conservativa do DNA. As cadeias se desenrolam e a dupla hélice se abre pela ação de enzimas chamadas helicases. À medida em que o DNA sofre desespiralação, enzimas chamadas DNA-polimerases catalisam a síntese da cadeia nova tomando a cadeia-mãe como molde. Essas enzimas adicionam nucleotídeos complementares somente no sentido "5"---->"3". Como as cadeias do DNA são invertidas , a síntese em uma cadeia acontece em um sentido e na outra acontece em um sentido oposto. O RNA é sintetizado por um processo denominado transcrição: o trecho da molécula de DNA onde está localizado um gene a ser transcrito abre-se , e nesse ponto inicia-se o emparelhamento de nucleotídeos do RNA por ação da enzima RNA-polimerase. Completado o emparelhamento, o RNA se solta. Os nucleotídeos do RNA, apresentam os mesmos constituintes básicos do DNA, diferindo apenas quanto ao açúcar, que no caso é a ribose, e quanto a uma das bases nitrogenadas: no RNA aparece uracila (U) em vez de timina (T). Na formação do RNA, o emparelhamento de nucleotídeos também ocorre de forma definida, pois as bases nitrogenadas são complementares. Assim, se um trecho do DNA tiver a sequência ATCG, o RNA que se formará terá a sequência UAGC. A transcrição do RNA ocorre sempre no sentido "5"--->"3" e tem polaridade inversa à da cadeia de DNA que está sendo usada como molde. Ao contrário do DNA que é uma dupla hélice , as moléculas de RNA são formadas por apenas uma cadeia polinucleotídica. Em certos casos, porém, essa cadeia pode se dobrar , formando trechos da molécula em que um lado da cadeia emparelha com o outro. Na maioria dos organismos , cada gene é transcrito a partir de uma única cadeia molde de DNA, mas isso não significa que só uma das cadeias do DNA seja transcrita.
