Nel DNA, l'adenina si accoppia con la timina attraverso legami idrogeno. Questo abbinamento specifico è fondamentale per mantenere la stabilità e l'integrità della molecola di DNA. Questo fenomeno, noto come accoppiamento di basi complementari, è cruciale per diversi processi biologici che coinvolgono il DNA, come la replicazione e la trascrizione del DNA.

Watson e Crick, che scoprirono la struttura a doppia elica del DNA, determinarono l'accoppiamento specifico di A con T attraverso la cristallografia a raggi X. Hanno scoperto che la distanza tra gli atomi di azoto di A e gli atomi di ossigeno di T è ideale per formare due legami idrogeno, mentre altre possibili combinazioni, come A-C o A-G, non consentirebbero legami idrogeno così stabili.

Inoltre, la dimensione di A è complementare alla dimensione di T, consentendo un adattamento preciso all’interno della molecola di DNA. Questo specifico accoppiamento di basi garantisce il trasferimento accurato delle informazioni genetiche durante la replicazione e la trascrizione, consentendo il passaggio fedele dei tratti genetici da una generazione all'altra.

È importante notare che questa regola di accoppiamento delle basi si applica principalmente alle molecole di DNA. Nell'RNA, che svolge un ruolo cruciale nella sintesi proteica, l'adenina si accoppia con l'uracile (U) invece che con la timina. L'uracile è strutturalmente simile alla timina ma manca di un gruppo metilico presente nella timina.