1955年，美国生物化学家奥齐亚发现核苷磷酸化酶可以利用磷酸核苷酸为作用物，将核苷酸连结成与天然核糖核酸相似的多核苷酸分子。1959年，他以DNA为铸型，又从醋酸菌中提纯精制了以核苷三磷为基质的RNA合成酶。这是核酸分子首次在体外合成成功。
美国生物化学家科恩伯格于1941年获医学博士学位。1959年起，在斯坦福大学医学院任生物化学系主任。科恩伯格主要研究酶化学。从1953年起，他以沃森?克里克DNA双螺旋分子模式为指导，运用类似他的老师奥乔亚合成RNA时采用的方法，开始在体外试管内进行合成DNA的实验。经过反复实验，他与助手们于1956年从大肠杆菌中分离并提纯了DNA聚合酶。第二年，他们又合成了人造DNA分子，这种分子虽然缺少天然DNA的遗传性能，但具有准确的化学和物理性能。
从1959年到1969年，科恩伯格在梅伦?古利亚的协助下，进一步制造在生物化学方面更为活泼的DNA分子。他们以噬菌体PhiX为遗传核心，于1966年发现了具有连接多聚核苷酸性能的、足以封闭PhiXDNA环的酶。随后，他们把PhiX病毒的天然DNA作为模板，在试管中加入了DNA聚合酶、连接酶和4种核苷酸，然后把合成的DNA和天然DNA用离心方法分开。当他们把合成物质加进含有大肠肝菌的培养液中时，大肠杆菌便生产了PhiX病毒，说明合成的DNA成为第二代病毒的模板。经过检验，人工合成的DNA与天然的DNA同样具有毒性。1967年12月14日，科恩伯格和古利亚在一次记者招待会上宣布了他们的这一研究成果，因而成为最早在体外合成具有全部感染活性的病毒DNA的科学家。
RNA聚合酶进入DNA非编码区的酶切位点，解旋DNA使成为单链，核糖核苷酸由碱基互补配对法则形成RNA链（信使RNA）。
RNA的合成即DNA的转录：
DNA复制最重要的特征是半保留复制，即DNA复制时，DNA双链中的互补碱基之间的氢键断裂，解为两条单链，各以一条单链为模板，按碱基互补原则合成新的互补链，新合成的两个DNA分子和亲代DNA分子是完全一致。
在子代DNA分子中一条单链来自亲代，另一条是新合成的，这种复制方式称半保留复制(semiconservative replication)。遗传信息按这种方式忠实地从亲代传给子代。
目前有关复制的知识主要来自于原核生物实验，所以主要以原核生物来叙述。
线粒体、叶绿体、细胞质。
RNA合成部位涉及它的合成途径：由DNA转录产生是最常见的方式，而DNA存在于细胞核（或拟核）以及半自助细胞器中。
RNA病毒遗传物质的复制总结起来有两种：逆转录合成DNA再转录产生新RNA的，或直接通过翻译转录复制来合成新RNA链的。逆转录的病毒RNA一般要进入细胞核；而自我复制型的病毒未必需要进入核区来完成这个过程，因为细胞质中已有足够原料进行该活动。总而言之，RNA的合成场所主要为细胞核或核区，而合成过程在线粒体、叶绿体及细胞质中也多数存在。
RNA转录过程
RNA转录分为四个阶段：
1、模板的识别
RNA聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子上，然后DNA双链被局部解开，形成的解链区称为转录泡。解链仅发生在与RNA聚合酶结合的部位。
2、转录的起始
在转录的起始阶段酶继续结合在启动子上，首先合成RNA链最初2~9个核苷酸。随后σ亚基即脱离核心酶，后者也就离开启动子，起始阶段至此结束。
3、转录的延伸
在延伸阶段，随着酶沿DNA分子向前移动，解链区也跟着移动，新生RNA链得以不断生长，并与DNA模板链在解链区形成RNA-DNA杂交体，其后DNA恢复双螺旋结构，RNA链被置换出来。
4、转录的终止
最后，RNA聚合酶在Nus A因子（亚基）帮助下识别转录终止信号，停止RNA链的生长，酶与RNA链离开模板，DNA恢复双螺旋结构。
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