Primero, una definición … como base genética complementaria, los nucleótidos están unidos por un enlace de hidrógeno en cadenas opuestas de ADN o ARN bicatenario: la guanina es la base complementaria (igual) de la citosina, y la adenina es la base complementaria (igual) de timina en el ADN y de uracilo en el ARN.
En la explicación, el origen del emparejamiento de bases es cualquiera de los pares de bases de purina y pirimidina unidas por hidrógeno que forman los enlaces entre las cadenas principales de azúcar y fosfato de las moléculas de ácido nucleico: los pares son adenina y timina en el ADN, adenina y uracilo en ARN, y guanina y citosina en ADN y ARN.
Al unir tanto la definición como la explicación, los emparejamientos de bases complementarias son una relación entre dos estructuras, cada una siguiendo el principio de cerradura y llave. En la naturaleza, la complementariedad es el principio básico de la replicación y transcripción del ADN, ya que es una propiedad compartida entre dos secuencias de ADN o ARN, de modo que cuando se alinean como antiparalelas entre sí, las bases de nucleótidos en cada posición de las secuencias serán complementario, muy parecido a mirarse al espejo y ver la imagen reflejada como invertida
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