뉴클레오타이드는 핵산을 구성하는 단위체이다. 다음과 같이 염기-당-인산의 결합으로 이루어져 있다.
- 염기: DNA의 경우 아데닌, 구아닌(오각 링과 육각 링으로 구성; 퓨린 계열), 시토신, 티민(육각 링으로 구성; 피리미딘 계열)으로 되어 있으며 RNA의 경우는 티민 대신 우라실이 들어간다.
- 당: 탄소 5개로 구성된 5탄당이다. DNA의 경우 디옥시리보오스, RNA의 경우 리보오스로 되어 있다.
- 인산: H3PO4이나 보통 핵산분자 안에서는 두 개의 산소로 각각 당과 결합하며 남는 두개의 산소에는 금속 이온(보통 마그네슘 2가 이온)이 붙어 있다. 이 인산 때문에 핵산은 강한 산성을 띤다.
또한 아데닌이 들어가 만들어진 뉴클레오타이드는 고리형으로 만들어져 세포 내 신호전달에 쓰이기도 하며, 인산기가 세개 연달아 붙은 ATP는 생명체 내의 에너지원으로 사용된다.
뉴클레오티드의 이름은 네 글자로 된 코드로 표시한다. 첫 글자는 리보뉴클레오타이드(r)인지 디옥시뉴클레오타이드(d)인지를 나타내며 두번째 글자는 핵산의 염기 종류를 나타낸다:
- G: 구아닌(Guanine)
- A: 아데닌(Adenine)
- T: 티민(Thymine)
- C: 시토신(Cytosine)
- U: 우라실(Uracil) - DNA에는 없다. RNA에서 DNA의 티민을 대신하여 들어간다.
세번째와 네번째 글자는 인산기의 결합 수(Mono-, Di-, Tri-)와 인산기의 유무(P)를 나타난다. 예를 들자면 디옥시-시티딘-3인산(deoxy-cytidine-triphosphate)은 약어로 dCTP이다.
| 약자 | 의미 | 상보적 코드 |
|---|---|---|
| A | A | T 또는 U |
| C | C | G |
| G | G | C |
| T 또는 U | T | A |
| M | A 또는 C | K |
| R | A 또는 G | Y |
| W | A 또는 T | W |
| S | C 또는 G | S |
| Y | C 또는 T | R |
| K | G 또는 T | M |
| V | A 또는 C 또는 G | B |
| H | A 또는 C 또는 T | D |
| D | A 또는 G 또는 T | H |
| B | C 또는 G 또는 T | V |
| X 또는 N | A 또는 C 또는 G 또는 T | X |