En mall definieras i Webster’s New Collegiate Dictionary från 1978 som en molekyl (t.ex. RNA) i ett biologiskt system som bär den genetiska koden för en annan molekyl. Även i 1995 års Concise Oxford Dictionary, Ninth Edition beskrivs en mall som det molekylära mönster som styr sammansättningen av ett protein osv. Enligt dessa breda definitioner är DNA mallen för DNA (vid DNA-replikation) och för RNA (vid transkription ), och RNA är mallen för protein (vid översättning ). Med andra ord är en mall en molekylär enhet som är nödvändig för överföringen av genetisk information från DNA till DNA till RNA till protein (den centrala dogmen). Närmare bestämt används ordet ”mall” när en molekyl som överför information (mallen) står i direkt kontakt med den mottagande molekylen (produkten). I denna mening är RNA därför inte en mall för protein eftersom ingen direkt interaktion mellan budbärar-RNA och proteinet sker under översättningen (se Proteinbiosyntes). I de fall som utgör undantag från den centrala dogmen syntetiseras viralt RNA från RNA med RNA som mall (se RNA-virus) och dessutom syntetiseras DNA med RNA som mall vid infektion av retrovirus (se även Omvänd transkription).
Vid DNA-replikation avvecklas dubbelhelixen och varje enkelsträngad DNA-molekyl används som mall för att syntetisera en komplementär sträng. Eftersom DNA genomgår semi-konservativ replikation fungerar föräldra-DNA som mall och blir en komponent i dotter-DNA-molekylen. Vid transkription tjänar däremot en DNA-sträng som mall för syntesen av RNA som sedan dissocieras från mallen (se Transkription). DNA-polymeraser som sätter ihop desoxyribonukleotider på DNA-mallsträngen enligt regeln Adenin (A):Thymin (T), Guanin (G):Cytosin (C) baskomplementär (Watson-Crick-basparning) behöver både en mall och en primer för att reaktionen ska kunna äga rum (fig. 1). Följaktligen föregås DNA-syntesen av syntesen av små RNA-molekyler på mindre än 10 bp av RNA-primas, som kan inleda syntesen av RNA som är komplementärt till mall-DNA (se Okazaki-fragment). Primer-RNA ersätts så småningom av DNA genom den eftersläpande DNA-strängen som förlängs från den region som föregår syntesen av RNA-primer (se Replikationsgaffel (Y-Fork Intermediate)). Förhållandet mellan mall och produkt genom baskomplementariteten mellan A och T och G och C är inte 100 % exakt, men resulterar i bildning av felpar en gång på 10 3 till 104 gånger. Å andra sidan uppstår felpar i allmänhet bara en gång på 10 till 10 när genomerna replikeras i cellen . Detta uppnås genom DNA-polymerasernas korrekturläsning och genom andra DNA-reparationsmekanismer.
Figur 1. DNA-polymeras kräver mall och primer. Vid en växande replikationsgaffel fungerar enskilda DNA-strängar som tillhandahålls av DNA-helikas som tempel för DNA-polymeraser. Enzymerna syntetiserar fosfodiesterbindningar mellan 3′( änden av primern, den nysyntetiserade strängen, och desoxyribonukleotidtrifosfatet som är basparat korrekt med mallsträngen. Endast syntesen av den ledande strängen visas schematiskt här.
Mallen-produktförhållandet är mycket viktigt vid överföringen av genetisk information i biologiska system. Den fysikalisk-kemiska karaktären hos själva förhållandet är dock inte tillräckligt exakt för att utföra de exakt reglerade biologiska processerna, och många proteiner har utvecklats för att reparera de fel som oundvikligen uppstår.