DNA tự nhiên là một phân tử gồm hai chuỗi cuộn quanh nhau để tạo thành chuỗi xoắn kép mang các chỉ dẫn di truyền được sử dụng trong quá trình sinh trưởng, phát triển, hoạt động và sinh sản của tất cả các sinh vật sống đã biết và nhiều loại virus. DNA và axit ribonucleic (RNA) là axit nucleic. Bên cạnh protein, lipid và carbohydrate phức tạp (polysacarit), axit nucleic là một trong bốn loại đại phân tử chính cần thiết cho tất cả các dạng sống đã biết. Hai chuỗi DNA còn được gọi là polynucleotide vì chúng bao gồm các đơn vị monome đơn giản hơn gọi là nucleotide.[9][10] Mỗi nucleotide bao gồm một trong bốn nucleobase chứa nitơ (cytosine [C], guanine [G], adenine [A] hoặc thymine [T]), một loại đường gọi là deoxyribose và một nhóm phosphate. Các nucleotide được nối với nhau trong một chuỗi bằng liên kết cộng hóa trị giữa đường của một nucleotide và phosphat tiếp theo, dẫn đến một đường trục phosphat xen kẽ. Các base nitơ của hai chuỗi polynucleotide riêng biệt được liên kết với nhau, theo quy tắc ghép cặp cơ sở (A với T và C với G), với các liên kết hydro để tạo ra chuỗi DNA kép.

Mặt khác, DNA Hachimoji cũng tương tự như DNA tự nhiên, nhưng khác về số lượng và loại.[1][5] Các nucleobase không tự nhiên, "nhiều dầu" hơn các base tự nhiên, đã được tìm thấy để tạo ra DNA hachimoji thành công. Một DNA như vậy luôn tạo thành chuỗi xoắn kép tiêu chuẩn, bất kể chuỗi cơ sở nào được sử dụng. Tuy nhiên, một loại enzyme (T7 polymerase) đã được các nhà nghiên cứu điều chỉnh để tạo ra gen hachimoji không tự nhiên, do đó, được sử dụng để tạo ra RNA hachimoji không tự nhiên.[4]

Cặp cơ sở mới

Trong DNA hachimoji: S liên kết với B, Z liên kết với P (để tạo thành cặp base); dS được sử dụng trong DNA, rS được sử dụng trong RNA.[1]