Kelima basa tersebut adalah adenin, guanin, sitosin, timin, dan urasil, yang masing-masing memiliki simbol A, G, C, T, dan U. Nama basa umumnya digunakan sebagai nama nukleotida, meskipun secara teknis tidak benar. Basa-basa tersebut bergabung dengan gula untuk membuat nukleotida adenosin, guanosin, sitidin, timidin, dan uridin.
Nukleotida diberi nama berdasarkan jumlah residu fosfat yang dikandungnya. Sebagai contoh, nukleotida yang memiliki basis adenin dan tiga residu fosfat akan dinamai adenosin trifosfat (ATP). Jika nukleotida memiliki dua fosfat, itu akan menjadi adenosin difosfat (ADP). Jika ada fosfat tunggal, nukleotida adalah adenosin monofosfat (AMP).
Meskipun kebanyakan orang hanya mempelajari lima jenis utama nukleotida, ada yang lain, termasuk, misalnya, nukleotida siklik (mis., GMP siklik 3'-5'dan AMP siklik.) Basa juga dapat dimetilasi untuk membentuk berbagai molekul.
Kedua DNA dan RNA gunakan empat pangkalan, tetapi mereka tidak menggunakan semua pangkalan yang sama. DNA menggunakan adenin, timin, guanin, dan sitosin, sedangkan RNA menggunakan adenin, guanin, dan sitosin tetapi memiliki urasil alih-alih timin. Heliks molekul terbentuk ketika dua basa komplementer membentuk ikatan hidrogen satu sama lain. Adenin berikatan dengan timin (A-T) dalam DNA dan dengan urasil dalam RNA (A-U). Guanine dan sitosin saling melengkapi (G-C).
Untuk membentuk a nukleotida, suatu basa menghubungkan ke karbon pertama atau primer ribosa atau deoksiribosa. Karbon nomor 5 dari gula terhubung ke oksigen dari gugus fosfat. Dalam molekul DNA atau RNA, fosfat dari satu nukleotida membentuk ikatan fosfodiester dengan karbon nomor 3 dalam gula nukleotida berikutnya.
Rumus kimia adenin adalah C5H5N5. Adenin (A) berikatan dengan timin (T) atau urasil (U). Ini merupakan basis penting karena digunakan tidak hanya dalam DNA dan RNA, tetapi juga untuk pembawa energi molekul ATP, cofactor flavin adenine dinucleotide, dan cofactor nicotinamide adenine dinucleotide (NAD).
Meskipun orang cenderung merujuk pada nukleotida dengan nama basis mereka, adenin dan adenosin bukanlah hal yang sama. Adenine adalah nama dasar purin. Adenosin adalah molekul nukleotida yang lebih besar yang terdiri dari adenin, ribosa atau deoksiribosa, dan satu atau lebih gugus fosfat.
Rumus kimia purin guanin adalah C5H5N5HAI. Guanine (G) hanya berikatan dengan sitosin (C), baik dalam DNA maupun RNA.
Sitosin secara spontan dapat berubah menjadi urasil. Jika mutasi tidak diperbaiki, ini dapat meninggalkan residu urasil dalam DNA.
Urasil adalah a asam lemah yang memiliki rumus kimia C4H4N2HAI2. Urasil (U) ditemukan dalam RNA, di mana ia berikatan dengan adenin (A). Urasil adalah bentuk demetilasi basa timin. Molekul mendaur ulang dirinya sendiri melalui serangkaian reaksi fosforibosiltransferase.