Yang disebut nukleotida tersusun dari tiga bagian: sebuah basa bernitrogen — sebuah purin (adenina A, guanina G: dua cincin bergabung) atau sebuah pirimidin (sitosina C, timina T, urasil U: satu cincin); sebuah gula berkarbon lima, ribosa dalam RNA atau 2′-deoksiribosa dalam DNA (yang kehilangan hidroksil pada karbon 2′); dan satu sampai tiga gugus fosfat pada karbon 5′ gulanya. Basanya terpaut pada karbon 1′; karbon gulanya dinomori dengan aksen agar berbeda dari karbon basanya. Basa ditambah gula adalah sebuah nukleosida (adenosina, guanosina, sitidina, timidina, uridina); dengan fosfat ia menjadi sebuah nukleotida (AMP, ADP, ATP dan kerabatnya).
Contoh
Contoh 11.4 (RNA rapuh, DNA awet)
Hidroksil 2′ ribosa dapat menyerang ikatan fosfodiester di sebelahnya: dalam basa lemah RNA terhidrolisis menjadi nukleotida dalam beberapa jam, sedangkan DNA, yang tidak memiliki hidroksil itu, selamat dari pendidihan dalam basa dan telah diperoleh kembali secara utuh dari tulang berumur puluhan ribu tahun. Urasil dalam RNA adalah timina tanpa gugus metil; DNA memakai timina agar sitosina, yang perlahan kehilangan gugus aminonya menjadi urasil, dapat dikenali sebagai rusak lalu diperbaiki — sebuah urasil dalam DNA selalu sebuah kekeliruan.
Contoh 11.7 (Membaca sebuah untai)
Bila salah satu untainya berbunyi 5′-ATGGCATTC-3′, pasangannya, yang ditulis 5′→3′, adalah 5′-GAATGCCAT-3′: lengkapi tiap basanya, lalu balikkan urutannya. Sembilan pasangan, 3.1nm heliks, dua puluh dua ikatan hidrogen (lima G–C, empat A–T). Sebuah kromosom manusia berisi 2.5×108 pasangan sepanjang 8.5cm dalam bentuk ini dan harus dilipat seratus ribu kali agar muat dalam sebuah inti (Bab 17).
Contoh 11.11 (Sebuah pelacak menemukan sebuah gen)
Sebuah pelacak dua puluh nukleotida yang melengkapi satu gen, pada 5∘C di bawah Tm-nya sendiri, mengikat pasangan persisnya dan tak ada yang lain dalam tiga miliar pasangan basa: satu ketakcocokan dalam dua puluh menurunkan Tm beberapa derajat dan hibrid yang tak cocok itu meleleh. Kekhasan pemasangan basa, yang dilipatgandakan atas dua puluh kedudukan, adalah sandaran tiap uji DNA, dari uji kebapakan sampai pendeteksian patogen.