Cytosinreste

Cytosinreste bezeichnen Cytosin-Nukleotide, die in DNA und RNA vorkommen. Cytosin ist eine der vier Basen der Nukleinsäuren und gehört zu den Pyrimidinbasen. In DNA bildet Cytosin mit Guanin eine Watson-Crick-Basenpaarung, die durch drei Wasserstoffbrücken stabil ist. In RNA kommt Cytosin ebenfalls vor und ist an Struktur und Funktion der Nukleinsäuren beteiligt.

Chemische Modifikation: Die bedeutendste Modifikation der DNA ist die Methylierung am 5-Positionsort, wodurch 5-Methylcytosin (5mC) entsteht. In Vertebraten treten viele 5mC-Stellen in CpG-Dinukleotiden auf. 5mC dient als epigenetischer Markierer, beeinflusst Genexpression, Imprinting und Genomstabilität. 5mC kann durch TET-Enzyme weiter zu 5-Hydroxymethylcytosin (5hmC) und weiteren Derivaten oxidiert werden, was Demethylierungsprozesse erleichtert.

Reparatur und Mutationen: Cytosin kann deaminiert werden; unmethylierte Cytosin zu Uracil, was zu C→U führt, während 5mC zu Thymine deaminiert und C→T-Mutationen verursachen kann, wenn Reparaturmechanismen versagen.

RNA-Modifikationen: Auch in RNA treten Cytosin-Modifikationen auf, zum Beispiel 5-Methylcytidin oder 2′-O-methylcytidin, die Stabilität, Struktur und Translation beeinflussen.

Nachweis: Methoden wie Bisulfit-Sequenzierung dienen dem Nachweis von Cytosin-Methylierung, während andere Techniken spezifische Cytosin-Modifikationen in DNA und RNA identifizieren.

Cytosinreste spielen eine zentrale Rolle in Genetik, Epigenetik und Genomstabilität und sind Gegenstand intensiver Forschung in Gesundheit und Krankheit.