塩基対：定義、構造、生物学的意義

化学的基盤と標準的な対合

ヌクレオチドは糖、リン酸基、窒素塩基から構成される。詳細はヌクレオチドを参照。二本鎖DNAでは、向かい合う鎖の塩基が水素結合によって対を形成し、らせんの幾何学的構造が安定するように配置される。標準的なワトソン・クリック塩基対は、アデニン（A）とチミン（T）、ならびにグアニン（G）とシトシン（C）である。A–T対は通常2本、G–C対は3本の水素結合を形成し、局所的な安定性の違いに寄与する。

DNAとRNA、および鎖の方向性

RNA分子ではチミンの代わりにウラシル（U）が用いられ、同様にアデニンと対合する。相補的な鎖は逆平行であり、一方の鎖は5′→3′、他方は3′→5′の向きに伸びる。塩基対の配列は遺伝的なコードを決定し、相補的対合は複製、転写、および配列情報の確実な伝達を可能にする。

変異型、ミスマッチ、非標準的塩基対

すべての対合がワトソン・クリック則に従うわけではない。ゆらぎ対合、塩基ミスマッチ、化学修飾された塩基は、自然に生じる場合も損傷時に生じる場合もあり、構造と機能に影響しうる。このような変異は、翻訳におけるコドン・アンチコドン認識、エピジェネティックな標識、修復過程において重要である。

役割、表記、応用

• ゲノムの長さは、塩基対（bp）またはキロ塩基（kb）で表されることが多い。
• 塩基対形成は、PCR、DNAシーケンシング、ハイブリダイゼーションアッセイ、および多くのバイオテクノロジーの基盤である。
• 隣接する塩基対間のスタッキング相互作用は、水素結合に加えて安定性をもたらす。

したがって塩基対の理解は、化学と遺伝、分子機能、実用的な実験手法とを結び付ける。個別の実験技術や構造モデルについては、分子生物学の入門資料、または教育ポータルから参照できる専門資料（相補的配列に関する資料およびチュートリアル）を参照できる。

歴史的には、相補的塩基対形成の概念は1950年代に提案された二重らせんモデルの中心をなすものであり、現代の遺伝学とバイオテクノロジーの礎であり続けている。