Watson et Crick, qui ont découvert la structure en double hélice de l'ADN, ont déterminé l'appariement spécifique de A avec T par cristallographie aux rayons X. Ils ont découvert que la distance entre les atomes d’azote de A et les atomes d’oxygène de T est idéale pour former deux liaisons hydrogène, alors que d’autres combinaisons possibles, telles que A-C ou A-G, ne permettraient pas une liaison hydrogène aussi stable.
De plus, la taille de A est complémentaire à la taille de T, permettant un ajustement précis au sein de la molécule d’ADN. Cet appariement de bases spécifique garantit le transfert précis de l'information génétique lors de la réplication et de la transcription, permettant ainsi la transmission fidèle des traits génétiques d'une génération à l'autre.
Il est important de noter que cette règle d’appariement de bases s’applique principalement aux molécules d’ADN. Dans l’ARN, qui joue un rôle crucial dans la synthèse des protéines, l’adénine s’associe à l’uracile (U) au lieu de la thymine. L'uracile est structurellement similaire à la thymine mais ne possède pas le groupe méthyle présent dans la thymine.
