5-羥甲基胞嘧啶

5-羥甲基胞嘧啶最早於1952 年在噬菌體DNA中被發現, 它能被糖基轉移酶介導糖基化修飾, 從而使噬菌體基因組在進入宿主后能抵抗宿主限制酶的降解。1972年Penn等在哺乳動物大鼠、小鼠 以及卵生動物牛蛙腦組織提取的DNA中也發現了羥基化修飾的胞嘧啶, 約佔DNA總胞嘧啶的15% 左右，但此後的研究未能重複這一結果。直到2009 年，Tahiliani和Kriaucionis的兩個研究團隊在同一期Science中分別報道了5hmC 在人、小鼠大腦及胚胎幹細胞中有著豐富表達, 羥甲基化的概念才又一次進入人們的視野並得到了重視。目前5hmC是繼5mC被稱為“第5 個鹼基”之後的“第6 個鹼基”。

5-羥甲基胞嘧啶在哺乳動物的不同組織間存在差異性分佈, 這種差異還會隨著年齡、疾病等因素髮生變化。所有的哺乳動物基因組中都含有5-羥甲基胞嘧啶，但是其水平在不同類型細胞中相差很大，在中樞神經系統的神經細胞中含量最高。

5-羥甲基胞嘧啶具體的功能還不明確，但是被認為可以調控基因表達以及促進DNA去甲基化，這一假設是基於人工的包含5-羥甲基胞嘧啶的DNA一旦轉入哺乳動物細胞中就會轉化為未經修飾的胞嘧啶。此外，在哺乳動物原生殖細胞中5-羥甲基胞嘧啶的含量也很高，對於原生殖細胞的去甲基化有一定作用。