Нуклеотиды имеют общее строение, но отличаются набором азотистых оснований - гетероциклических органических соединений, которые являются производными пиримидина и пурина:
- Аденин и Гуанин являются производными пурина (имеют два цикла в своем составе)
- Цитозин, Урацил и Тимин — производные пиримидина (имеют один цикл в составе,
- Тимин присутствует только в ДНК, а Урацил только в РНК (они обладают сходной химической структурой и отличаются только отсутствием метильной группы у 5-го атома углерода в Урациле, что логично, учитывая то, что РНК, в отличие от ДНК, одноцепочная структура)
Недавно были открыты ещё два азотистых основания: это синтетические вещества d5SICSTP и dNaMTP (информация от 19 мая 2018 на Wayback Machine).
Они обладают свойством комплементарности и могут входить в состав олигонуклеотидов внутри ДНК. Их содержит геном генно-модифицированной бактерии Escherichia coli, полученной исследователями в институт имени Скриппса.