Selon la séquence et d’autres conditions, les acides nucléiques peuvent former une variété de motifs structurels dont on pense qu’ils ont une signification biologique.

Stem-loop L’appariement intramoléculaire de bases Stem-loop est un motif qui peut se produire dans l’ADN simple brin ou, plus communément, dans l’ARN. Cette structure est également connue sous le nom d’épingle à cheveux ou de boucle en épingle à cheveux. Elle se produit lorsque deux régions d’un même brin, généralement complémentaires en termes de séquence nucléotidique lorsqu’elles sont lues dans des directions opposées, s’apparient en base pour former une double hélice qui se termine par une boucle non appariée. La structure qui en résulte est un élément clé de nombreuses structures secondaires de l’ARN. ADN cruciforme L’ADN cruciforme est une forme d’ADN non-B qui nécessite au moins une séquence de 6 nucléotides de répétitions inversées pour former une structure constituée d’une tige, d’un point de ramification et d’une boucle en forme de cruciforme, stabilisée par un super enroulement négatif de l’ADN. Deux classes d’ADN cruciforme ont été décrites : repliée et dépliée. G-quadruplex Les structures secondaires G-quadruplex (G4) sont formées dans les acides nucléiques par des séquences riches en guanine. Elles sont de forme hélicoïdale et contiennent des tétrades de guanine qui peuvent se former à partir d’un, deux ou quatre brins. Boucle D Une boucle de déplacement ou boucle D est une structure d’ADN où les deux brins d’une molécule d’ADN double brin sont séparés sur un tronçon et maintenus à distance par un troisième brin d’ADN. Une boucle R est similaire à une boucle D, mais dans ce cas, le troisième brin est de l’ARN plutôt que de l’ADN. Le troisième brin possède une séquence de bases qui est complémentaire à l’un des brins principaux et s’apparie avec lui, déplaçant ainsi l’autre brin principal complémentaire dans la région. Dans cette région, la structure est donc une forme d’ADN triple brin. Dans l’article qui introduit le terme, un diagramme illustre la boucle D avec une forme ressemblant à un « D » majuscule, où le brin déplacé forme la boucle du « D ».