檢視胞嘧啶的原始碼

[[File:胞嘧啶-0.png|260px|thumb|有框|右|胞嘧啶（Cytosine）。[https://www.yeasen.com/assets/upload/file/20190218132300738.pdf 原圖鏈接]]]
'''胞嘧啶'''（Cytosine），是組成DNA的四種基本鹼基之一。胞嘧啶核苷、胞嘧啶核苷酸均可作為升高白細胞([[白血球]])的藥物。可由二巰基脲嘧啶、濃氨[[水]]和氯乙酸為原料合成製得。
[[File:胞嘧啶-2.jpg|330px|thumb|有框|右|胞嘧啶分子結構示意圖。[https://study.com/academy/lesson/cytosine-structure-definition-quiz.html 原圖鏈接]]]
==概述==
'''胞嘧啶'''（/saɪtəˌsiːn ，-ˌziːn ，-ˌs n /; C）是[[去氧核醣核酸|DNA]]和[[RNA]]以及[[腺嘌呤]]，[[鳥嘌呤]]和[[胸腺嘧啶]]（RNA的尿嘧啶 ）的四個主要鹼基之一。 它是嘧啶衍生物，帶有雜環芳環和兩個取代基（4位的胺基和2位的酮基）。 胞嘧啶的核苷是胞苷 。在沃森-克里克鹼基配對中 ，它與鳥嘌呤形成三個氫鍵。

胞嘧啶是DNA和RNA的四個組成部分之一。 因此，它是同時存在於DNA，RNA和四個胞嘧啶中的四個核苷酸之一。 胞嘧啶具有獨特的性質，因為它在與鳥嘌呤相對的雙螺旋中與其他核苷酸之一結合。 胞嘧啶具有其他核苷酸所不具有的另一個有趣特性，那就是胞嘧啶在細胞中經常會與它們連接一個額外的化學物質，即甲基。 人們認為，胞嘧啶的這種DNA甲基化有助於調節基因，試圖幫助打開和關閉它們<ref>[https://www.genome.gov/genetics-glossary/Cytosine 胞嘧啶]NHGRI國家人類基因組研究所
胞嘧啶/遺傳術語的詞彙表/國家衛生研究院-官網</ref>。

==歷史記錄==
胞嘧啶是從小牛胸腺組織中水解出來的，於1894年由Albrecht Kossel和Albert Neumann發明並命名。一種結構於1903年提出，並於同年在實驗室合成（並確認）。1998年，當[[英國]][[牛津大學的研究人員在兩量子位 核磁共振量子[[計算機]]（NMRQC）上實施Deutsch-Jozsa算法時，就使用了胞嘧啶來進行量子信息處理 。2015年3月，[[美國國家航空航天局]]（NASA）科學家報告說，在類似太空的實驗室條件下， 嘧啶會與嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶形成胞嘧啶，這是令人感興趣的，因為雖然在隕石中發現了嘧啶，但其來源尚不清楚。

==化學反應==
胞嘧啶可以作為DNA的一部分，RNA的一部分或核苷酸的一部分被發現。 作為三磷酸胞苷 （CTP），它可以充當酶的輔助因子，並且可以轉移磷酸鹽以將二磷酸腺苷 （ADP）轉化為三磷酸腺苷 （ATP）。
在DNA和RNA中，胞嘧啶與鳥嘌呤配對。 但是，它固有地不穩定，可以變成尿嘧啶（自發脫氨 ）。如果不通過可在DNA中切割尿嘧啶的DNA修復 酶 （如尿嘧啶糖基化酶）修復，則會導致點突變 。
胞嘧啶也可以通過一種稱為DNA甲基轉移酶的酶甲基化為5-甲基胞嘧啶 ，或甲基化並羥化以生成5-羥甲基胞嘧啶 。胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶（尿嘧啶和胸腺嘧啶 ）的脫氨速率的差異構成了亞硫酸氫鹽測序的基礎。
[[File:Cytosine.jpg|320px|thumb|有框|右|'''胞嘧啶'''（Cytosine）。[https://www.genome.gov/genetics-glossary/Cytosine 原圖鏈接]]]
==生物功能==
當在RNA 密碼子中發現第三位時，胞嘧啶與尿嘧啶同義，因為它們可作為第三鹼基互換。 當作為密碼子的第二個鹼基時，第三個鹼基總是可互換的。例如，無論第三個鹼基如何，UCU，UCC，UCA和UCG都是絲氨酸 。APOBEC胞嘧啶脫氨基酶家族對胞嘧啶或5-甲基胞嘧啶進行主動酶促脫氨處理可能對各種[[細胞]]過程以及機體進化既有利又有害。另一方面，脫氨基對5-羥甲基胞嘧啶的影響尚不清楚。

==理論方面==
在隕石中尚未發現胞嘧啶，這表明RNA和DNA的第一鏈必須尋找其他位置才能獲得該構件。 胞嘧啶可能在某些[[隕石]]的母體中形成，但是由於尿嘧啶的有效脫氨反應而不能在這些體中持續存在。

==甲基化==
===5-甲基胞嘧啶===
5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine）為胞嘧啶受到甲基化之後，附加一個甲基於5號碳上的的型態，結構改變，但與互補鹼基的配對性質不變。5-甲基胞嘧啶是一種表觀遺傳修飾，參與的酵素稱為DNA甲基轉移酶（DNA methyltransferase）。對於細菌而言，5-甲基胞嘧啶可見於各式不同的位置，可用來作為一種標記，保護DNA不受自身的甲基化敏感（methylation-sensitive）限制酶破壞。在植物體內，5-甲基胞嘧啶出現於CpG與CpNpG序列裡。而對真菌及動物來說，則主要存在於CpG雙核苷酸（CpG dinucleotides）中。所有真核生物細胞中皆只有少量此類位置，脊椎動物的Cpg胞嘧啶約有70%到80%受到甲基化。

胞嘧啶受到脫氨作用後，會轉變成尿嘧啶，不過此情形相會被DNA修復酵素辨識並移除，而5-甲基胞嘧啶在脫氨作用之後則會形成胸腺嘧啶。此種轉變會導致置換突變（transition mutation）的發生。一般的胞嘧啶可在某些化學物質，如亞硝酸的作用下而發生脫氨作用，進而轉變成胸腺嘧啶。5-甲基胞嘧啶可以抵抗亞硫酸所可能造成的脫氨作用，因此可用[[亞硫酸]]定序法（bisulfite sequencing）來分析DNA胞嘧啶的甲基化情形。

==嘌呤與嘧啶==
物理學家和生化學家專門理解並熟悉的一個主題，最重要的兩個氨基酸是嘧啶和嘌呤。最初，嘌呤和嘧啶還具有生命力。除了[[嘌呤]]和[[嘧啶]]外，不僅僅是ATP是生命力的源泉。這些[[氨基酸]]驅動[[GTP]]的反應，這在[[蛋白質]]結合中很有用。它同樣驅動UTP對[[葡萄糖]]和半[[乳糖]]起始的反應。這兩種氨基酸的融合或混合具有重要意義。

兩種氨基酸之間的差異。嘌呤和嘧啶被稱為兩種含氮堿。為了分離它們的堿基，嘧啶具有六部分的含氮環，而嘌呤由除了粘在一起的六元的含氮環之外還包括五元的環。嘌呤的插圖由鳥嘌呤，次黃嘌呤，腺嘌呤和黃嘌呤組成。相反，嘧啶的樣品由胸腺嘧啶，胞嘧啶，尿嘧啶和口腔腐蝕劑組成。

兩者之間的另一個原則區別是，嘌呤的分解代謝或分解對人有尿酸腐蝕性。嘧啶的分解代謝或嘧啶的分解再次使人聞到鹽，二氧化碳和β-氨基酸。在[[葡萄酒]]，紅肉，切達乾[[乳酪]]和[[蔬菜]]中可以發現高含量的嘌呤。以這種方式，對於患有[[痛風]]的人，一旦食用了這些食物，就應該在尿酸腐蝕性之後增加這種營養。再有，患有[[肝]]病且通常患有終末期肝病的人應遠離氣味[[鹽]]分，因為這會引起肝性腦病<ref>[https://zh.fondoperlaterra.org/purines-vs-pyrimidines-78 嘌呤與嘧啶]FONDOPERLATERRA官網</ref>。

==影片==
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4種核苷酸鹼基：鳥嘌呤，胞嘧啶，腺嘌呤和胸腺嘧啶/什麼是嘌呤和嘧啶}}
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|description=Why does cytosine make pair with guanine and not with adenine ?<br>為什麼胞嘧啶與鳥嘌呤配對而不與腺嘌呤配對？}}

==參考資料==
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[[Category:340 化學總論]]
[[Category:360 生物科學總論]]
[[Category:415 西醫學]]
[[Category:418 藥學；藥理學；治療學]]