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.
Descubrimento
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. 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.Grosjean H (2009). Nucleic Acids Are Not Boring Long Polymers of Only Four Types of Nucleotides: A Guided Tour. Landes Bioscience. 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. 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. 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.
In vivo A 5-metilcitosina é unha modificación epixenética orixinada pola acción de encimas ADN metiltransferases.
336px|center
A función deste composto varía significativamente entre as especies:
En bacterias, a 5-metilcitosina pode encontrarse en diversos sitios, e a miúdo utilízase como marcador para protexer o ADN de ser cortado por encimas de restrición sensibles á metilación nativos. En plantas, a 5-metilcitosina aparece nas secuencias CpG, CpHpG e CpHpH (onde H = A, C ou T). En fungos e animais, a 5-metilcitosina aparece predominantemente nos dinucleótidos CpG. A maioría dos eucariotas metilan só unha pequena porcentaxe deses sitios, pero en vertebrados entre o 70 e o 80% das citosinas CpG están metiladas.
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. por outra parte, as implicacións da desaminación da 5-hidroximetilcitosina coñécense peor.
In vitro 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.
300px|miniatura|esquerda|Desaminación da 5-metilcitosina a timina
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.
Notas
Véxase tamén Bibliografía (dispoñible en liña no National Center for Biotechnology Information de EUA)
Categoría:Nucleótidos