El uracilo es una de las cinco bases nitrogenadas que se adhieren a los nucleótidos que se encuentran dentro de las células. Un nucleótido está formado por un azúcar de cinco carbonos, azúcar pentosa, con un grupo fosfato y una base unidos. Los nucleótidos son los componentes básicos de dos ácidos nucleicos importantes: ácido desoxirribonucleico, ADN y ácido ribonucleico, ARN. Las otras cuatro bases son citosina, guanina, adenina y timina.
Las cinco bases se dividen en dos grupos según su estructura. Las bases de pirimidina están formadas por un solo anillo de átomos e incluyen citosina, timina y uracilo. Las bases de purina tienen un doble anillo de átomos e incluyen adenina y guanina. Se denominan bases nitrogenadas porque contienen átomos de nitrógeno y carbono en los anillos.
Dentro de la célula, las bases se emparejan para formar moléculas de ADN y también durante ciertos procesos, como la replicación del ADN y la síntesis de proteínas. El emparejamiento de las bases es muy específico y cada base solo se empareja entre sí. La adenina se empareja con timina o uracilo y la citosina se empareja con guanina. Los pares de bases complementarios siempre están formados por una base de purina y una base de pirimidina para garantizar que la distancia entre los hilos emparejados sea uniforme y estable.
Tres de las bases (adenina, citosina y guanina) están unidas a los nucleótidos que forman las moléculas de ADN y ARN. Dependiendo de si el ácido nucleico es una molécula de ARN o una molécula de ADN, se determinará si la base utilizada es timina o uracilo. La timina solo se usa para fabricar moléculas de ADN, mientras que el uracilo solo se encuentra en las moléculas de ARN. Esta es una de las formas clave en las que se diferencian las moléculas de ARN y ADN.
Las moléculas de ADN y ARN tienen tres diferencias distintas. La primera diferencia, como se indicó anteriormente, fue si la base utilizada era uracilo o timina. La segunda diferencia es que el ADN es bicatenario mientras que el ARN es monocatenario. Por último, el azúcar de cinco carbonos es diferente para los nucleótidos de ARN en comparación con los nucleótidos de ADN. El azúcar pentosa en el ARN es ribosa y tiene un átomo de oxígeno que no se encuentra en el azúcar del ADN, la desoxirribosa.
La estructura del uracilo y la timina también difiere muy ligeramente. La única diferencia es que el uracilo carece de un grupo metilo, un átomo de carbono con tres átomos de hidrógeno unidos, que tiene la timina. Esta ligera diferencia es suficiente para permitir que las enzimas distingan entre moléculas de ADN y ARN. Las enzimas tienen una forma muy específica en el sitio activo donde se unen a otras moléculas. El grupo metilo le da a la timina una forma diferente a la del uracilo, lo que asegura que las enzimas correctas interactúen con las moléculas correctas.