含氮鹼基

如果 DNA 是一條用四個字母寫成的訊息，那麼含氮鹼基就是這些字母本身。它們是每個核苷酸中真正會隨位置變化的部分，因而也是攜帶遺傳資訊的部分。DNA 中其餘的一切，基本上就是印刷這些字母的紙張。

從化學上看，含氮鹼基是富含氮原子的環狀分子。DNA 使用其中四種：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶（RNA 用尿嘧啶替換胸腺嘧啶）。按環結構它們分為兩族——較大的雙環嘌呤（腺嘌呤和鳥嘌呤）與較小的單環嘧啶（胞嘧啶和胸腺嘧啶）。

每個鹼基都連接到其核苷酸的糖上，並指向雙螺旋的中心，在那裡它可與相對鏈上的鹼基形成氫鍵。這種配對具有選擇性：嘌呤總是與嘧啶配對，具體而言 A 配 T、G 配 C，這使螺旋保持均勻的寬度。

由於一條鏈上只有鹼基會變化，讀取鹼基的排列順序就等同於讀取遺傳資訊。這一序列正是細胞用來製造蛋白質所解讀的內容，也是我們定序一個基因組時所讀取的內容。