5-Гидроксиметилцитозин

Перейти к навигацииПерейти к поиску
5-​Гидроксиметилцитозин
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование		 6-​амино-​5-​​(гидроксиметил)​-​1H-​пиримидин-​2-​он
Сокращения 5-hmC
Традиционные названия Гидроксиметилцитозин
Хим. формулаC5H7N3O2
Физические свойства
Молярная масса141.13 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS1123-95-1
PubChem70751
SMILES
 
InChI
 
ChEBI76792
ChemSpider63916
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

5-Гидроксиметилцитозин — азотистое пиримидиновое основание, формируемое из цитозина добавлением метильной и затем гидроксильной группы по пятому положению. Участвует в эпигенетической регуляции экспрессии генов при клеточной дифференцировке и в эмбриональном развитии. Считается, что 5-гидроксиметилцитозин возникает при активном деметилировании 5-метилцитозина путём его окисления с участием Tet-белков[1][2]. Впервые 5-гидроксиметилцитозин выявлен у бактериофагов в 1952 году[3][4], в 2009 году 5-гидроксиметицитозин обнаружен в клетках мозга[5] и в эмбриональных стволовых клеткаx у мыши и человека[1].

Локализация

В развитии 5-гидроксиметилцитозин выявляется уже на стадии зиготы. Окисление метилцитозина в гидроксиметилцитозин происходит на стадии зиготы в отцовском пронуклеусе, но не в материнском. Далее, в продолжение нескольких первых делений, родительская «асимметрия» по 5-гидроксиметилцитозину продолжает наблюдаться, что позволяет различать материнские и отцовские хромосомы вплоть до стадии дробления[6]. В дальнейшем эмбриональном развитии высокий уровень 5-гидроксиметилцитозина наблюдается во внутренней клеточной массе бластоцисты, на постимплантационной стадии 5-гидроксиметилцитозин колокализуется с нестин-экспрессирующими клетками[7].

Предполагается, что в ядре любой клетки млекопитающих можно обнаружить 5-гидроксиметилцитозин, однако его количество значительно варьирует в зависимости от типа клеток. Во взрослом организме самый высокий уровень выявляют в нейрональных клетках центральной нервной системы[8][9][10]. Как показано для нейрональных клеток мыши, количество гидроксиметилцитозина в гиппокампе и мозжечке увеличивается с возрастом[8][11].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Tahiliani M., Koh K.P., Shen Y., et al. Conversion of 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine in mammalian DNA by MLL partner TET1 (англ.) // Science. — 2009. — May (vol. 324, no. 5929). — P. 930—935. — doi:10.1126/science.1170116. — PMID 19372391. — PMC 2715015.
  2. ↑ Ito S., D'Alessio A.C., Taranova O.V., Hong K., Sowers L.C., Zhang Y. Role of Tet proteins in 5mC to 5hmC conversion, ES-cell self-renewal and inner cell mass specification (англ.) // Nature : journal. — 2010. — August (vol. 466, no. 7310). — P. 1129—1133. — doi:10.1038/nature09303. — PMID 20639862.
  3. ↑ Warren R.A. Modified bases in bacteriophage DNAs (неопр.) // Annu. Rev. Microbiol.. — 1980. — Т. 34. — С. 137—158. — doi:10.1146/annurev.mi.34.100180.001033. — PMID 7002022.
  4. ↑ Wyatt G.R., Cohen S.S. A new pyrimidine base from bacteriophage nucleic acids (англ.) // Nature : journal. — 1952. — December (vol. 170, no. 4338). — P. 1072—1073. — doi:10.1038/1701072a0. — PMID 13013321.
  5. ↑ Kriaucionis S., Heintz N. The nuclear DNA base 5-hydroxymethylcytosine is present in Purkinje neurons and the brain (англ.) // Science : journal. — 2009. — May (vol. 324, no. 5929). — P. 929—930. — doi:10.1126/science.1169786. — PMID 19372393. — PMC 3263819.
  6. ↑ Iqbal K., Jin S.G., Pfeifer G.P., Szabó P.E. Reprogramming of the paternal genome upon fertilization involves genome-wide oxidation of 5-methylcytosine (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2011. — March (vol. 108, no. 9). — P. 3642—3647. — doi:10.1073/pnas.1014033108. — PMID 21321204. — PMC 3048122. Архивировано 5 ноября 2017 года.
  7. ↑ Ruzov A., Tsenkina Y., Serio A., et al. Lineage-specific distribution of high levels of genomic 5-hydroxymethylcytosine in mammalian development (англ.) // Cell Res.[англ.] : journal. — 2011. — September (vol. 21, no. 9). — P. 1332—1342. — doi:10.1038/cr.2011.113. — PMID 21747414. — PMC 3193467. Архивировано 4 октября 2011 года.
  8. ↑ 1 2 Münzel M et al. Quantification of the Sixth DNA Base Hydroxymethylcytosine in the Brain (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. : journal. — 2010. — July (vol. 49, no. 31). — P. 5375—5377. — doi:10.1002/anie.201002033.
  9. ↑ Szwagierczak A et al. Sensitive Enzymatic Quantification of 5-Hydroxymethylcytosine in Genomic DNA (англ.) // Nucleic Acids Res. : journal. — 2010. — October (vol. 38, no. 19). — P. e181. — doi:10.1093/nar/gkq684. — PMID 20685817. — PMC 2965258.
  10. ↑ Globisch D et al. Tissue Distribution of 5-Hydroxymethylcytosine and Search for Active Demethylation Intermediates (англ.) // PLoS ONE : journal / Croft, Anna Kristina. — 2010. — December (vol. 5, no. 12). — P. e15367. — doi:10.1371/journal.pone.0015367. — PMID 21203455. — PMC 3009720.
  11. ↑ Song C-X et al. S elective chemical labeling reveals the genome-wide distribution of 5-hydroxymethylcytosine (англ.) // Nat. Biotech. : journal. — 2010. — December (vol. 29, no. 1). — P. 68—72. — doi:10.1038/nbt.1732.