胞嘧啶查看源代码讨论查看历史
胞嘧啶（Cytosine），是组成DNA的四种基本碱基之一。胞嘧啶核苷、胞嘧啶核苷酸均可作为升高白细胞(白血球)的药物。可由二巯基脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸为原料合成制得。
概述
胞嘧啶（/saɪtəˌsiːn ，-ˌziːn ，-ˌs n /; C）是DNA和RNA以及腺嘌呤，鸟嘌呤和胸腺嘧啶（RNA的尿嘧啶 ）的四个主要碱基之一。 它是嘧啶衍生物，带有杂环芳环和两个取代基（4位的胺基和2位的酮基）。 胞嘧啶的核苷是胞苷 。在沃森-克里克碱基配对中 ，它与鸟嘌呤形成三个氢键。
胞嘧啶是DNA和RNA的四个组成部分之一。 因此，它是同时存在于DNA，RNA和四个胞嘧啶中的四个核苷酸之一。 胞嘧啶具有独特的性质，因为它在与鸟嘌呤相对的双螺旋中与其他核苷酸之一结合。 胞嘧啶具有其他核苷酸所不具有的另一个有趣特性，那就是胞嘧啶在细胞中经常会与它们连接一个额外的化学物质，即甲基。 人们认为，胞嘧啶的这种DNA甲基化有助于调节基因，试图帮助打开和关闭它们[1]。
历史记录
胞嘧啶是从小牛胸腺组织中水解出来的，于1894年由Albrecht Kossel和Albert Neumann发明并命名。一种结构于1903年提出，并于同年在实验室合成（并确认）。1998年，当英国[[牛津大学的研究人员在两量子位 核磁共振量子计算机（NMRQC）上实施Deutsch-Jozsa算法时，就使用了胞嘧啶来进行量子信息处理 。2015年3月，美国国家航空航天局（NASA）科学家报告说，在类似太空的实验室条件下， 嘧啶会与嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶形成胞嘧啶，这是令人感兴趣的，因为虽然在陨石中发现了嘧啶，但其来源尚不清楚。
化学反应
胞嘧啶可以作为DNA的一部分，RNA的一部分或核苷酸的一部分被发现。 作为三磷酸胞苷 （CTP），它可以充当酶的辅助因子，并且可以转移磷酸盐以将二磷酸腺苷 （ADP）转化为三磷酸腺苷 （ATP）。 在DNA和RNA中，胞嘧啶与鸟嘌呤配对。 但是，它固有地不稳定，可以变成尿嘧啶（自发脱氨 ）。如果不通过可在DNA中切割尿嘧啶的DNA修复 酶 （如尿嘧啶糖基化酶）修复，则会导致点突变 。 胞嘧啶也可以通过一种称为DNA甲基转移酶的酶甲基化为5-甲基胞嘧啶 ，或甲基化并羟化以生成5-羟甲基胞嘧啶 。胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶（尿嘧啶和胸腺嘧啶 ）的脱氨速率的差异构成了亚硫酸氢盐测序的基础。
生物功能
当在RNA 密码子中发现第三位时，胞嘧啶与尿嘧啶同义，因为它们可作为第三碱基互换。 当作为密码子的第二个碱基时，第三个碱基总是可互换的。例如，无论第三个碱基如何，UCU，UCC，UCA和UCG都是丝氨酸 。APOBEC胞嘧啶脱氨基酶家族对胞嘧啶或5-甲基胞嘧啶进行主动酶促脱氨处理可能对各种细胞过程以及机体进化既有利又有害。另一方面，脱氨基对5-羟甲基胞嘧啶的影响尚不清楚。
理论方面
在陨石中尚未发现胞嘧啶，这表明RNA和DNA的第一链必须寻找其他位置才能获得该构件。 胞嘧啶可能在某些陨石的母体中形成，但是由于尿嘧啶的有效脱氨反应而不能在这些体中持续存在。
甲基化
5-甲基胞嘧啶
5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine）为胞嘧啶受到甲基化之后，附加一个甲基于5号碳上的的型态，结构改变，但与互补碱基的配对性质不变。5-甲基胞嘧啶是一种表观遗传修饰，参与的酵素称为DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase）。对于细菌而言，5-甲基胞嘧啶可见于各式不同的位置，可用来作为一种标记，保护DNA不受自身的甲基化敏感（methylation-sensitive）限制酶破坏。在植物体内，5-甲基胞嘧啶出现于CpG与CpNpG序列里。而对真菌及动物来说，则主要存在于CpG双核苷酸（CpG dinucleotides）中。所有真核生物细胞中皆只有少量此类位置，脊椎动物的Cpg胞嘧啶约有70%到80%受到甲基化。
胞嘧啶受到脱氨作用后，会转变成尿嘧啶，不过此情形相会被DNA修复酵素辨识并移除，而5-甲基胞嘧啶在脱氨作用之后则会形成胸腺嘧啶。此种转变会导致置换突变（transition mutation）的发生。一般的胞嘧啶可在某些化学物质，如亚硝酸的作用下而发生脱氨作用，进而转变成胸腺嘧啶。5-甲基胞嘧啶可以抵抗亚硫酸所可能造成的脱氨作用，因此可用亚硫酸定序法（bisulfite sequencing）来分析DNA胞嘧啶的甲基化情形。
嘌呤与嘧啶
物理学家和生化学家专门理解并熟悉的一个主题，最重要的两个氨基酸是嘧啶和嘌呤。最初，嘌呤和嘧啶还具有生命力。除了嘌呤和嘧啶外，不仅仅是ATP是生命力的源泉。这些氨基酸驱动GTP的反应，这在蛋白质结合中很有用。它同样驱动UTP对葡萄糖和半乳糖起始的反应。这两种氨基酸的融合或混合具有重要意义。
两种氨基酸之间的差异。嘌呤和嘧啶被称为两种含氮堿。为了分离它们的堿基，嘧啶具有六部分的含氮环，而嘌呤由除了粘在一起的六元的含氮环之外还包括五元的环。嘌呤的插图由鸟嘌呤，次黄嘌呤，腺嘌呤和黄嘌呤组成。相反，嘧啶的样品由胸腺嘧啶，胞嘧啶，尿嘧啶和口腔腐蚀剂组成。
两者之间的另一个原则区别是，嘌呤的分解代谢或分解对人有尿酸腐蚀性。嘧啶的分解代谢或嘧啶的分解再次使人闻到盐，二氧化碳和β-氨基酸。在葡萄酒，红肉，切达干乳酪和蔬菜中可以发现高含量的嘌呤。以这种方式，对于患有痛风的人，一旦食用了这些食物，就应该在尿酸腐蚀性之后增加这种营养。再有，患有肝病且通常患有终末期肝病的人应远离气味盐分，因为这会引起肝性脑病[2]。