Ein Nukleotid ist die Monomereinheit der DNA. Nukleotide bestehen aus einem Zucker, einem Phosphat und einer Stickstoffbase. DNA ist ein Polymer, das aus vielen dieser miteinander verknüpften Monomere besteht.
Der Zucker und das Phosphat eines Nukleotids verbinden sich in einem alternierenden Muster mit dem Zucker und Phosphat eines anderen Nukleotids, um das Rückgrat eines DNA-Strangs zu bilden. Der stickstoffhaltige Basenteil des Nukleotids verbindet sich mit einer komplementären stickstoffhaltigen Base eines anderen Nukleotids, um die Mitte eines DNA-Strangs zu bilden.
DNA besteht aus vier Arten von stickstoffhaltigen Basen. Adenin und Guanin sind größere Basen und werden als Purine klassifiziert. Die anderen beiden Basen, Cytosin und Thymin, sind Pyramidine. Adenin verbindet sich mit Thymin und Cytosin verbindet sich mit Guanin, um eine Verbindung zwischen zwei Nukleotidsträngen zu bilden. Diese Basen sind durch schwache chemische Bindungen zwischen ihren Wasserstoffatomen miteinander verbunden.
Sobald die Nukleotidstränge durch die Wasserstoffbrücken zwischen stickstoffhaltigen Basen in der Mitte verbunden sind, bildet die DNA-Struktur eine Form, die als Doppelhelix bekannt ist. Eine Doppelhelix ist eine leiterförmige Struktur, die sich spiralförmig verdreht. Die Leiter verdreht sich aufgrund der schwachen chemischen Bindungen zwischen jeder der stickstoffhaltigen Basen.