核酸構造
二次構造は塩基間の相互作用のセット、例えば鎖のどの部分が互いに結合しているかについての情報である。DNAの二重らせんでは、DNAの2本の鎖は水素結合によって互いに結合し、一方の鎖のヌクレオチドは他方のヌクレオチドと塩基対を形成する。DNA中の塩基はプリンとピリミジンに分類される。アデニンとグアニンはプリンであり、窒素を含む六員環と五員環からなる二重環構造から構成される。シトシンとチミンはピリミジンであり、窒素を含む六員環からなる単一の環構造である。プリン塩基は常にピリミジン塩基と対を形成する(グアニン(G)はシトシン(C)と、アデニン(A)はチミン(T)またはウラシル(U)と)。DNAの二次構造は、互いに巻き付いて二重らせん構造を形成する2本のポリヌクレオチド鎖で形成される塩基対のパターンを表現している。2本の鎖は塩基対間の水素結合によって整列するが、より強い力で2本の鎖が離れないようにしているのは塩基間のスタッキング相互作用である。これらのスタッキング相互作用はファンデルワールス力と疎水的相互作用によって安定化されており、局所的には多くの構造的差異が存在する。二重らせん構造には2つの溝が存在し、大きさによって主溝(major groove)と副溝(minor groove)と呼ばれている。
RNAの二次構造には1本のポリヌクレオチドから構成されるものも含まれ、RNA分子中の相補性領域が折り畳まれることで塩基対形成が起こる。RNA分子には1本鎖の領域と2本鎖の領域の双方が存在していることが多い。RNAの二次構造の4つの基本要素はヘリックス、ループ、バルジ、ジャンクションである。ステムループ(ヘアピンループ)はRNAの二次構造で最もよく見られる要素である。