5-羟甲基胞嘧啶 5-hydroxymethylcytosine的分子式是C5H7N3O2，是5- 甲基胞嘧啶(5-methylcytosine, 5mC) 的羟基化形式，5-羟甲基胞嘧啶是TET家族的酶通过氧化5-甲基胞嘧啶（5-mC）产生的，被称为“第六种碱基”，可以调控基因表达的关闭，是一种重要的表观遗传修饰，可能与去甲基化过程有关，5-羟甲基胞嘧啶的具体作用机制还不明确。

外文名

5-hydroxymethylcytosine

分子式

C5H7N3O2

发现历史

5-羟甲基胞嘧啶最早于1952 年在噬菌体DNA中被发现, 它能被糖基转移酶介导糖基化修饰, 从而使噬菌体基因组在进入宿主后能抵抗宿主限制酶的降解。1972年Penn等在哺乳动物大鼠、小鼠 以及卵生动物牛蛙脑组织提取的DNA中也发现了羟基化修饰的胞嘧啶, 约占DNA总胞嘧啶的15% 左右，但此后的研究未能重复这一结果。直到2009 年，Tahiliani和Kriaucionis的两个研究团队在同一期Science中分别报道了5hmC 在人、小鼠大脑及胚胎干细胞中有着丰富表达, 羟甲基化的概念才又一次进入人们的视野并得到了重视。目前5hmC是继5mC被称为“第5 个碱基”之后的“第6 个碱基”。

分布

5-羟甲基胞嘧啶在哺乳动物的不同组织间存在差异性分布, 这种差异还会随着年龄、疾病等因素发生变化。所有的哺乳动物基因组中都含有5-羟甲基胞嘧啶，但是其水平在不同类型细胞中相差很大，在中枢神经系统的神经细胞中含量最高。

功能

5-羟甲基胞嘧啶具体的功能还不明确，但是被认为可以调控基因表达以及促进DNA去甲基化，这一假设是基于人工的包含5-羟甲基胞嘧啶的DNA一旦转入哺乳动物细胞中就会转化为未经修饰的胞嘧啶。此外，在哺乳动物原生殖细胞中5-羟甲基胞嘧啶的含量也很高，对于原生殖细胞的去甲基化有一定作用。