In twee richtingen worden de waterstofbruggen tussen de basenparen verbroken door het [[enzym]] [[helicase]]. De [[dubbele helix|helixstructuur]] verdwijnt en de twee strengen gaan uit elkaar. Het maakt daarbij gebruik van de hydrolyse van ATP voor de benodigde energie. Het enzym [[topoïsomerase]] begeleidt het uit elkaar gaan van de ketens. Alle veranderingen van structuur leiden tot spanningsveranderingen en rotatiekrachten in de keten. Het topoïsomerase voorkomt dat dergelijke spanningen de keten beschadigen door de fosfodiësterbindingen voortdurend te verbreken en te vernieuwen. Op de plaats waar basenparing is verbroken, binden speciale eiwitten (''single-strand binding proteins'') aan de strengen. Deze eiwitten voorkomen dat de vrijgekomen basen opnieuw waterstofbruggen gaan vormen met de oude streng.
