Nella trascrizione eucariotica, la RNA polimerasi II (PolII) è l'enzima principale che sintetizza la trascrizione dell'RNA. PolII viene reclutato nel sito di inizio della trascrizione da una serie di fattori generali di trascrizione che riconoscono la casella TATA, un elemento promotore conservato a monte della regione codificante. Questi fattori TFII posizionano PolII sul DNA e facilitano la transizione dall'inizio all'allungamento. Mentre PolII trasloca lungo il filamento dello stampo, catalizza la formazione del legame fosfodiestere, aggiungendo ribonucleotidi complementari allo stampo del DNA.
La trascrizione batterica inizia con l'oloenzima della RNA polimerasi, che comprende il nucleo della polimerasi (α₂ββ′ω) e il fattore sigma (σ). A differenza degli eucarioti, la subunità σ riconosce direttamente le sequenze del promotore e guida l'oloenzima al sito iniziale. Il fattore σ scioglie inoltre il duplex del DNA per esporre il filamento modello, consentendo all'enzima centrale di sintetizzare un breve primer di RNA prima di passare all'allungamento processivo.
La replicazione sia nei procarioti che negli eucarioti procede mediante lo svolgimento bidirezionale del duplex nelle forche di replicazione. Ogni filamento parentale funge da modello per un nuovo filamento complementare. Il filamento principale è sintetizzato continuamente dalla DNA polimerasi III (PolIII) nei batteri, o Polδ/ε negli eucarioti, mentre il filamento ritardato è assemblato in brevi frammenti di Okazaki da PolIII (batteri) o Polδ (eucarioti). La DNA polimerasi I (batteri) o Polα negli eucarioti rimuove i primer dell'RNA e riempie le lacune risultanti.
I batteri codificano cinque DNA polimerasi, mentre gli esseri umani ne possiedono quindici, ampiamente classificati in tre famiglie:A, B e X. Le polimerasi di classe A, come la PolIII batterica, mostrano un'elevata processività e generano lunghi tratti di DNA (≈30000nt) prima di dissociarsi. Le polimerasi di classe B, inclusa PolI, sintetizzano brevi frammenti di Okazaki (~ 600 nt) e possiedono attività di correzione di bozze di esonucleasi 5′→3′. Gli enzimi ClassX sono specializzati nella riparazione del DNA; aggiungono nucleotidi in tratti brevi, spesso soggetti a errori, durante l'unione delle estremità non omologhe.
