5-Metilcitosina | |
---|---|
4-amino-5-metil-3H-pirimidin-2-ona | |
Identificadores | |
Número CAS | 554-01-8 |
PubChem | 65040 |
ChemSpider | 58551 |
UNII | 6R795CQT4H |
KEGG | C02376 |
MeSH | 5-Methylcytosine |
ChEBI | CHEBI:27551 |
Imaxes 3D Jmol | Image 1 Image 2 |
| |
| |
Propiedades | |
Fórmula molecular | C5H7N3O |
Masa molar | 125,13 g mol−1 |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. |
A 5-metilcitosina é unha forma metilada da base nitroxenada citosina, que pode estar implicada na regulación da transcrición de xenes. Cando a citosina está metilada, o ADN mantén a mesma secuencia de nucleótidos, pero a expresión de xenes metilados pode ser alterada (como estuda a epixenética). A 5-metilcitosina é incorporada no nucleósido 5-metilcitidina.
Na 5-metilcitosina, un grupo metilo está unido ao 5º átomo do anel de 6 átomos (cóntase en sentido contrario dos punteiros do reloxio desde o nitróxeno do NH na posición das 6 horas en punto, non das 2 en punto). Este grupo metilo distingue a 5-metilcitosina da citosina.
En 1898, W. G. Ruppel, mentres trataba de illar a toxina bacteriana responsable da tuberculose, illou un novo ácido nucleico chamado ácido tuberculínico do Mycobacterium tuberculosis.[1] Este ácido nucleico era infrecuente porque contiña ademais de timina, guanina e citosina, un nucleótido metilado. En 1925, Johnson e Coghill detectaron con éxito unha cantidade menor dun derivado metilado da citosina como un produto da hidrólise do ácido tuberculínico con ácido sulfúrico.[2][3] Este informe foi gravemente criticado porque a súa identificación baseábase soamente nas propiedades ópticas do picrato cristalino, e outros científicos non conseguiran reproducir os mesmos resultados.[4] Pero finalmente probouse que a súa existencia era un feito en 1948, cando Hotchkiss separou os ácidos nucleicos do timo de tenreira utilizando cromatografía en papel, e detectou unha rara citosina metilada, bastante distinta da citosina convencional e do uracilo.[5] 60 anos despois descubriuse que este composto é unha característica común en distintas moléculas de ARN humano, aínda que o seu papel preciso non está claro.[6]
A 5-metilcitosina é unha modificación epixenética orixinada pola acción de encimas ADN metiltransferases.
A función deste composto varía significativamente entre as especies:[7]
Aínda que a desaminación espontánea da citosina orixina uracilo, o cal é recoñecido e eliminado polos encimas de reparación do ADN (por estar nun lugar indebido), a desaminación da 5-metilcitosina forma timina. Esta conversión dunha base do ADN de citosina (C) a timina (T) pode causar unha mutación por transición. Ademais, a desaminación encimática activa da citosina ou da 5-metilcitosina pola familia APOBEC de citosina desaminases podería ter implicacións beneficiosas sobre varios procesos celulares e sobre a evolución dos organismos.[8] por outra parte, as implicacións da desaminación da 5-hidroximetilcitosina coñécense peor.
O grupo NH2 pode ser eliminado (desaminación) da 5-metilcitosina para formar timina co uso de reactivos como o ácido nitroso. A citosina desamínase a uracilo en similares condicións.
A 5-metilcitosina é resistente á desaminación por tratamento con bisulfito, o cal si pode desaminar residuos de citosina. Esta propiedade aprovéitase a miúdo para analizar os patróns de metilación de citosinas no ADN por medio de secuenciación por bisulfito.[9]