DNS-kettőződés folyamatának kezdeti lépései egyetlen kettőződési buborékban Ábra mutatja vázlatosan

a. Az eredeti DNS-szál, az egyszerűség kedvéért kiegyenesítve. A vastag vízszintes vonalak a dezoxiribózok foszfátészterekkel összekötött láncolatát, a cukor-foszfát-gerincet jelölik. A fekete és fehér karikák a bázisok jelei. A könnyebb azonosításért az egyik DNS-szálon elhelyezkedő bázisokat a ○ karikák, a másikon lévőket a ● karikák ábrázolják. A karikák tehát nem utalnak arra, hogy milyen fajta (adenin, timin, guanin vagy citozin) bázisról van szó. Látható, hogy a cukor-foszfát-gerinc ellentétes irányban – az egyik 5’–3’ a másik 3’–5’ helyzetben – a DNS-molekula külső felszínén helyezkedik el, a bázisok egymással hidrogénkötésekkel, a gerinchez pedig βN-glikozidkötéssel kapcsolódnak.

b. A DNS megkettőződése a kettőződési buborék (kerettel jelölve) kialakulásával kezdődik. A kezdőpontoknál (nyíllal jelölve) a két DNS-szál folyamatosan szétválik. Az átmenetileg egyesszálú DNS-szálakat az SSB fehérjék (single-strand-binding-proteins) rögzítik (vékony nyilakkal jelölve); az eredetileg kiegészült, egyesszálú DNS ugyanis, könnyen újra kettősszálú molekulává egyesülhet. A komplementer bázisok közötti hidrogénkötések felszakadásával a két minta DNS-szál eltávolodik egymástól, az így létrejövő szerkezetet nevezzük kettőződési buboréknak.

c. A hidrogénkötések felszakadását követően megindul az indító RNS-minta keletkezése, majd röviddel ezt követően az új DNS-szálak képződése. A folyamat az eredeti DNS-szálak mentén – azoktól védve –, a felnyílt, eredeti DNS-szálak bázissorrendének megfelelően halad. A folyamat egyszerre zajlik mindkét DNS-szálon. Ahol új DNS képződött, már nem kettő, hanem négy DNS-szál van jelen. Látható, hogy az egyik eredeti DNS-szálon képződő új DNS-szál bázissorrendje azonos a másik oldali eredeti minta DNS-szál bázissorrendjével (a ○-val jelölt eredeti DNS-szálon képződő, ●-val jelölt új DNS-szál teljesen azonos az alsó ●-val jelölt DNS-szállal). A kezdőponttól a DNS-szál szétválása és az új DNS-szálak képződése mindkét irányba halad (⇒ jelöli), aminek következtében két, egymással szemben elhelyezkedő, többé-kevésbé Y alakú képződmény, az úgynevezett kettőződési villák (replication forks) jönnek létre (vonalas téglalapokkal jelölve).