結構生物化學/核酸/含氮鹼基
一個 DNA 核苷酸由 3 個主要單元組成：一個5 碳單糖（脫氧核糖）、一個 磷酸鹽 基團和一個含氮鹼基。雖然單糖和磷酸鹽基團在序列中交替出現並形成 DNA 雙螺旋的骨架，但每個相鄰核苷酸中的含氮鹼基可能不同。DNA 中存在的四種含氮鹼基是 腺嘌呤 (A)、鳥嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和 胸腺嘧啶 (T)。在 RNA 中，唯一的不同含氮鹼基是 尿嘧啶 (U)（它在 DNA 中取代了 胸腺嘧啶，並且與 胸腺嘧啶 不同之處僅在於嘧啶環的碳 5 上缺少甲基）。在含氮鹼基中，腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤，它們是連線到咪唑基團的芳香族化合物，而胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶構成一組嘧啶，它們是單環芳香族化合物。含氮鹼基具有疏水性，因此傾向於朝雙螺旋的內部方向，背離周圍的水環境。如果磷酸骨架位於雙螺旋的內部，則會聚集過多的電荷，因此雙螺旋不太可能形成。連線兩個 DNA 鏈的含氮鹼基之間的鍵是氫鍵，其中胞嘧啶和鳥嘌呤之間有 3 個氫鍵，腺嘌呤和胸腺嘧啶之間有 2 個氫鍵，而 DNA 堆疊之間的鍵透過範德華相互作用保持緊密接觸。含氮鹼基的芳香性是 DNA 在 260nm 處吸收峰值的原因。