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DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制主要包括引发、延伸、终止三个阶段。
引发阶段
DNA复制始于基因组中的特定位置(复制起点)，即启动蛋白的靶标位点。启动蛋白识别“富含AT”(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基)的序列，因为AT碱基对具有两个氢键(而不是CG对中形成的三个)，因此更易于DNA双链的分离。一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制叉。复制叉的形成是多种蛋白质及酶参与的较复杂的过程。
延伸过程
多种DNA聚合酶在DNA复制过程中扮演不同的角色。在大肠杆菌中，DNA Pol III是主要负责DNA复制的聚合酶。它在复制分支上组装成复制复合体，具有极高的持续性，在整个复制周期中保持完整。相反，DNA Pol I是负责用DNA替换RNA引物的酶。 DNA Pol I除了具有聚合酶活性外，还具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 Pol I在DNA复制中的主要功能是创建许多短DNA片段，而不是产生非常长的片段。在真核生物中，Pol α有助于启动复制，因为它与引物酶形成复合物。
终止
真核生物在染色体的多个点开始DNA复制，因此复制叉在染色体的许多点处相遇并终止。由于真核生物具有线性染色体，DNA复制无法到达染色体的最末端。由于这个问题，在染色体末端的DNA在每个复制周期中都会丢失。端粒是接近末端的重复DNA区域，有助于防止由于这种基因丢失。端粒缩短是体细胞中的正常过程，它缩短了子DNA染色体的端粒。因此，在DNA丢失阻止进一步分裂之前，细胞只能分裂一定次数。在生殖细胞中，端粒酶延伸端粒区域的重复序列以防止降解。