ＤＮＡやＲＮＡで、アデニンとチミン、グアニンとシトシンが選択的に結合し、他の結合が強く抑制される理由はなんですか？|質問・相談が会員登録不要のQ&AサイトSooda!(ソーダ)

その構造（形状）からアデニン（A）、グアニン（G）はプリン塩基、チミン（T）、シトシン（C）はピリミジン塩基と呼ばれます。
プリン塩基とピリミジン塩基は水素結合と呼ばれる結合で結ばれます。
水素結合はH-F、H-O、H-Nの場合によってのみ起こる特殊な分子間力（ファンデルワールス力）です。
分子間力は読んで字の如く「分子の間で働き、引き寄せようとする力」であり、物凄く弱く、分子同士が接近しなければ生じません（しかも安定に結びつけておく程の力はありません）。
水素結合はその中でも特殊で、安定に結び付けておくことができる（だから「結合」と呼ばれる）のですが、核酸以外にはフッ化水素、水、アンモニア、アルコール、カルボン酸などごく一部であり、その力も普通の分子間力よりは強いものの、共有結合（配位結合含む）、イオン結合、金属結合などに比べたら遥かに弱く、接近しなければ作用しません。
このうち、A-T、G-Cは、その構造上、結びつきやすい＝安定になりやすくなっています（前者は2本、後者は3本の水素結合を持てます）。
視覚的に見た方が解りやすいと思うので、図の載ったサイトを掲載しておきます（いずれも真ん中くらいに載っています）。

http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2_kaitei/contents/ch-2/5-bu/5-1-2.htm

http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q73.html

因みに、アデニンはチミンの他、ウラシルとも結合します。
上記サイトで見てもらえば解ると思いますが、チミンとウラシルは構造が似ています。
また、癌化と関係するメチル化という作用で、それぞれメチルアデニン、メチルグアニン、メチルチミン、メチルシトシンなどという塩基も存在し、それぞれ元の塩基と同じように振舞い、元の塩基と相補的な塩基に結合します。
これも、構造が似ているためです。
よって、強く抑制、というよりも、強く結びついた結果として他を抑制しているように見える、というのが正しいと思います。

回答者：龍星 (質問から2日後)
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