Párování bází v RNA. Nukleobáze modře. Vodíkové vazby červeně.
Nukleobáze jsou biologické sloučeniny obsahující dusík (dusíkaté báze), které se nacházejí v deoxyribonukleové kyselině (DNA), ribonukleové kyselině (RNA), nukleotidech a nukleosidech. V genetice se často nazývají jednoduše báze a jejich schopnost vytvářet páry bází a ukládat se jedna na druhou vede přímo ke šroubovicové struktuře DNA a RNA.
Použití slova báze je historické a odkazuje na chemické vlastnosti nukleobází v acidobazických reakcích ve zkumavce a není nijak zvlášť důležité pro pochopení většiny jejich biologických funkcí.
Základní nukleobáze jsou cytosin (DNA a RNA), guanin (DNA a RNA), adenin (DNA a RNA), thymin (DNA) a uracil (RNA), zkráceně označované jako C, G, A, T a U. Protože se A, G, C a T vyskytují v DNA, nazývají se tyto molekuly DNA-báze; A, G, C a U se nazývají RNA-báze.
Uracil nahrazuje v RNA thymin. Tyto dvě báze jsou identické, až na to, že uracil postrádá 5′ methylovou skupinu. Adenin a guanin patří do třídy dvoukruhových molekul nazývaných puriny (zkráceně R). Cytosin, thymin a uracil jsou pyrimidiny (zkratka Y).
V normální spirální DNA tvoří báze páry mezi oběma vlákny: Puriny se párují s pyrimidiny především z rozměrových důvodů – pouze tato kombinace vyhovuje geometrii spirály DNA s konstantní šířkou. Páry A-T a C-G jsou nutné, aby odpovídaly vodíkovým vazbám mezi aminovými a karbonylovými skupinami na komplementárních bázích.
Sloučenina, která vznikne, když nukleobáze vytvoří glykosidickou vazbu s 1′ anomerním uhlíkem ribózy nebo deoxyribózy, se nazývá nukleosid a nukleosid s jednou nebo více fosfátovými skupinami připojenými na 5′ uhlík se nazývá nukleotid.
Kromě adeninu (A), cytosinu (C), guaninu (G), thyminu (T) a uracilu (U) obsahují DNA a RNA také báze, které byly modifikovány po vytvoření řetězce nukleové kyseliny. V DNA je nejčastější modifikovanou bází 5-metylcytosin (m5C). V RNA je mnoho modifikovaných bází, včetně těch, které jsou obsaženy v nukleosidech pseudouridinu (Ψ), dihydrouridinu (D), inosinu (I) a 7-methylguanosinu (m7G).
Hypoxantin a xantin jsou dvě z mnoha bází, které vznikají přítomností mutagenů, obě deaminací (nahrazením aminoskupiny karbonylovou skupinou). Hypoxantin vzniká z adeninu, xantin z guaninu. Podobným způsobem vzniká deaminací cytosinu uracil.
Ty jsou do rostoucího řetězce začleněny během syntézy RNA a/nebo DNA.
Jedná se o příklady modifikovaného adenosinu nebo guanosinu.
Jedná se o příklady modifikovaného cytidinu, thymidinu nebo uridinu.
Existuje velké množství analogů nukleobází.
Nejčastěji se používají jako fluorescenční sondy, a to buď přímo, nebo nepřímo, například aminoallyl nukleotid, který se používá ke značení cRNA nebo cDNA v mikročipech.
Několik skupin pracuje na alternativních „extra“ párech bází pro rozšíření genetického kódu, jako jsou isoguanin a isocytosin nebo fluorescenční 2-amino-6-(2-thienyl)purin a pyrrol-2-karbaldehyd[citace potřebná].
V medicíně se několik nukleosidových analogů používá jako protinádorové a antivirové látky. Virová polymeráza obsahuje tyto sloučeniny s nekanonickými bázemi. Tyto sloučeniny se v buňkách aktivují přeměnou na nukleotidy; podávají se jako nukleosidy, protože nabité nukleotidy nemohou snadno procházet buněčnými membránami [cit. potřeba].