Uracil är en av fem kvävehaltiga baser som fäster till nukleotider som finns i celler. En nukleotid består av ett socker med fem kolatomer, pentossocker, med en fosfatgrupp och bas fäst. Nukleotider är byggstenarna för två viktiga nukleinsyror – deoxiribonukleinsyra, DNA, och ribonukleinsyra, RNA. De andra fyra baserna är cytosin, guanin, adenin och tymin.
De fem baserna är uppdelade i två grupper baserat på deras struktur. Pyrimidinbaserna är uppbyggda av en enda ring av atomer och inkluderar cytosin, tymin och uracil. Purinbaserna har en dubbelring av atomer och inkluderar adenin och guanin. De kallas kvävehaltiga baser eftersom de innehåller kväve och kolatomer i ringen/ringarna.
Inom cellen är baserna parade för att göra DNA-molekyler och även under vissa processer, såsom DNA-replikation och proteinsyntes. Parning av baserna är mycket specifik och varje bas parar sig bara med varandra. Adenin parar med tymin eller uracil och cytosin parar med guanin. De komplementära basparen är alltid uppbyggda av en purinbas och en pyrimidinbas för att säkerställa att avståndet mellan de parade strängarna är enhetligt och stabilt.
Tre av baserna – adenin, cytosin och guanin – är bundna till nukleotider som utgör både DNA- och RNA-molekyler. Beroende på om nukleinsyran är en RNA-molekyl eller en DNA-molekyl kommer det att avgöra om tymin eller uracil är basen som används. Tymin används bara för att göra DNA-molekyler, medan uracil bara finns i RNA-molekyler. Detta är ett av de viktigaste sätten att RNA- och DNA-molekyler skiljer sig åt.
DNA- och RNA-molekyler har tre distinkta skillnader. Den första skillnaden, som nämnts ovan, var om uracil eller tymin var basen som användes. Den andra skillnaden är att DNA är dubbelsträngat medan RNA är enkelsträngat. Slutligen är de fem kolsockret olika för RNA-nukleotider jämfört med DNA-nukleotider. Pentosockret i RNA är ribos och har en syreatom som inte finns i DNA-sockret, deoxiribos.
Strukturen av uracil och tymin skiljer sig också mycket lite. Den enda skillnaden är att uracil saknar en metylgrupp, en kolatom med tre väteatomer fästa, som tymin har. Denna lilla skillnad är tillräcklig för att enzymer ska kunna skilja mellan DNA- och RNA-molekyler. Enzymer har en mycket specifik form på den aktiva platsen där de fäster till andra molekyler. Metylgruppen ger tymin en annan form än uracil, vilket säkerställer att de korrekta enzymerna interagerar med de rätta molekylerna.