Als Basenpaar bezeichnet man im Doppelstrang einer DNA oder RNA zwei gegenüberliegende Nukleobasen, die zueinander komplementär sind und durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden.
Während die Länge einzelsträngiger RNA mit der Zahl an Nukleotiden (nt) oder Basen (b) gegeben ist, wird die Größe von doppelsträngigen DNA-Abschnitten meist in Basenpaaren angegeben, abgekürzt bp,
Die Anzahl der Basenpaare ist auch ein wichtiges Maß für den Umfang an Information, die in einem Gen gespeichert ist. Da jedes Basenpaar eine Wahl aus 4 möglichen Formen darstellt, entspricht 1 bp dem Informationsgehalt von 2 bit, dem Doppelten eines Bits im Binärcode.
Die Basenpaarung spielt eine wesentliche Rolle für die DNA-Replikation, für die Transkription und Translation im Zuge der Proteinbiosynthese sowie für vielfältige Ausgestaltungen der Tertiärstruktur von Nukleinsäuren.
Grundsätzlich bilden immer jeweils genau eine Purinbase (Guanin oder Adenin) mit einer Pyrimidinbase (Cytosin oder Thymin bzw. Uracil) ein Basenpaar.
Daraus ergeben sich folgende Paarungen:
DNA
RNA
Bereits 1949 stellte der österreichische Biochemiker Erwin Chargaff mit den Chargaff-Regeln fest, dass in der DNA die Anzahl der Basen Adenin (A) und Thymin (T) stets im Verhältnis 1 : 1 vorliegt, ebenso beträgt das Verhältnis der Basen Guanin (G) und Cytosin (C) 1 : 1. Dagegen variiert das Mengenverhältnis A : G beziehungsweise C : T stark (Chargaff´sche Regeln).
Daraus schlossen James D. Watson und Francis Harry Compton Crick, dass A-T und G-C jeweils komplementäre Basenpaare bilden.
In der tRNA und rRNA treten ebenfalls Basenpaarungen auf, wenn der Nukleotid-Strang Schleifen bildet und sich dadurch komplementäre Basensequenzen gegenüberstehen. Da in der RNA statt Thymin nur Uracil eingebaut wird, sind die Paarungen A-U und G-C.
Ungewöhnliche Paarungen treten vor allem in tRNAs und in Tripelhelices auf. Sie folgen zwar dem Watson-Crick-Schema, bilden aber andere Wasserstoffbrückenbindungen aus: Beispiele sind Reverse-Watson-Crick-Paarungen, Hoogsteen-Paarungen (benannt nach Karst Hoogsteen, geboren 1923) und Reverse-Hoogsteen-Paarungen
Die Bezeichnung bezieht sich auf die Wobble-Hypothese von Francis Crick (1966). Wobble-Paarungen sind die Nicht-Watson-Crick-Paarungen G-U oder G-T und A-C: