Для понимания ряда особенностей структуры важное значение имели закономерности состав и количественного содержания азотистых оснований, установленные впервые Э. Чаргаффом. До правила Чаргаффа существовала «тетрануклеотидная» теория, согласно которой ДНК состоит из повторяющихся блоков по четыре разных азотистых основания (аденин, тимин, гуанин и цитозин). Чаргафф при помощи бумажной хроматографии разделил нуклеотиды ДНК и определил точные количественные соотношения нуклеотидов разных типов. Оказалось, что азотистые основания ДНК обычно варьируют у разных видов организмов, однако почти не претерпевают изменений окружающей среды либо характера питания. Показано также, что ДНК, выделенная из разных тканей одного итого же вида, имеет одинаковый состав азотистых оснований. Полученные количественные соотношения были названы правилами Чаргаффа.
Соотношения, выявленные Чаргаффом для аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц), оказались следующими:
- Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.
- Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.
- Количество оснований с аминогруппами в положении равно количеству оснований с кетогруппами в положении: А+Ц=Т+Г
