В 1962 г. Ф. Боллум обнаружил в тимусе теленка необычный фермент, названный концевой дезоксинуклеотидилтрансферазой, или терминальной трансферазой. Данный фермент катализирует последовательное присоединение дезоксинуклеотидов к 3'-ОН-концу молекулы ДНК. Субстратом терминальной трансферазы при использовании в качестве кофактора ионов Mg242+ является одноцепочечная ДНК с 3'-ОН-концом или двухцепочечная ДНК с выступающим одноцепочечным 3'-ОН-концом. При использовании в качестве кофактора ионов Со2+ этот фермент может катализировать присоединение дезоксинуклеотидов к 3'-ОН концу двухцепочечной ДНК с тупыми концами или даже к 3'-ОН-концу двухцепочечной ДНК с выступающим одноцепочечным 5'-р-концом. При введении в реакцию, направляемую терминальной трансферазой, лишь одного типа дезоксинуклеотидов образуются молекулы ДНК, имеющие гомополимерные одноцепочечные 3'-концы. Таким же образом можно достроить другим молекулам ДНК гомополимерные 3'-концы, комплементарные первым. Смешение полученных препаратов ДНК при определенных условиях может приводить к формированию гибридных молекул ДНК. Именно с помощью концевой дезоксинуклеотидилтрансферазы в 1972 г. был выполнен первый эксперимент по рекомбинации молекул ДНК in vitro.