Nukleotide werden durch zwei Arten von Bindungen zusammengehalten: Phosphodiesterbindungen und Wasserstoffbrückenbindungen. Education Portal beschreibt Phosphodiesterbindungen als Bindungen, die Nukleotide zu linearen Ketten verbinden. Laut Cambridge Physics fungieren Wasserstoffbrücken als Brücke, die zwei parallele Nukleotidreihen verbindet. Diese Verbindung hilft bei der Bildung der charakteristischen Doppelhelix-Struktur der DNA.
Wikipedia besagt, dass ein Nukleotid aus einem Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, einer Stickstoffbase und einer oder mehreren Phosphatgruppen besteht. Der Zuckeranteil mit fünf Kohlenstoffatomen eines Nukleotids enthält zwei freie Hydroxylgruppen, die hochreaktiv sind. Phosphatgruppen sind ebenfalls reaktiv und suchen einen Ort zum Binden. Education Portal gibt an, dass sich Phosphodiesterbindungen zwischen einer Phosphatgruppe an einem Nukleotid und einer freien Hydroxylgruppe an einem benachbarten Nukleotid bilden.
Die Stickstoffbase jedes Nukleotids reiht sich immer an der gleichen Seite der Kette an. In der DNA verläuft eine zweite Nukleotidkette parallel zur ersten, aber ihre Orientierung ist um 180 Grad gedreht. Dadurch können sich die Stickstoffbasen im Zentrum der DNA-Struktur treffen. Wikipedia sagt, dass sich die Wasserstoffbrücken, die die beiden Nukleotidstränge zusammenhalten, nur zwischen Basenpaaren bilden. Basenpaare beschreiben zwei verschiedene Stickstoffbasen, die in der Regel miteinander verbunden sind.
