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Es gibt drei Hypothesen für den Mechanismus der Replikation (Verdoppelung) der DNA, das konservative, das semikonservative und das dispersive Modell. Dank MESELSON (*1930) und STAHL (*1929), die sich das Prinzip der Dichtegradientenzentrifugation zunutze gemacht haben, konnte 1958 der zutreffende Mechanismus experimentell ermittelt werden.

Mutagene sind Stoffe, die im Erbgut von Organismen Mutationen auslösen können. Zu diesen Stoffen gehören u. a. eine Vielzahl von Chemikalien (z. B. Formaldehyd, Senfgas) sowie physikalische Einwirkungen.
Physikalische Einwirkungen sind z. B. UV-Licht und radioaktive Strahlung.
Inwieweit auch Umwelteinflüsse (z. B. Klimafaktoren, Industrieabgase) Veränderungen im Erbgut auslösen können, hängt vor allem von der nicht genau messbaren Zunahme der Mutationsrate gegenüber der natürlichen Rate ab.