사이토신(Cytosine)은 핵산 DNA와 RNA의 주요 구성 요소 중 하나로, 퓨린과 피리미딘 염기 중 피리미딘에 해당한다. 화학식은 C4H5N3O와 같으며, 성분적으로는 탄소, 수소, 질소와 산소로 이루어져 있다. 사이토신은 생물체의 유전 정보를 저장하고 전달하는 데 중요한 역할을 하며, 보통 A(아데닌), T(티민), G(구아닌)와 함께 DNA의 염기 서열을 구성한다. RNA에서는 T 대신 U(유라실)를 사용한다.

모든 생물의 유전자에서 사이토신의 비율은 상대적으로 일정하지만, 특정 환경적 요인이나 생물종에 따라 변화할 수 있다. 사이토신은 DNA의 구조적 안정성을 높이는 데 기여하며, 이중 나선 구조에서 다른 염기인 구아닌과 수소 결합을 통해 결합한다. 이러한 결합은 유전 정보의 정확한 복제와 전달에 필수적이다.

사이토신은 또한 DNA의 메틸화 과정에 중요한 역할을 한다. 메틸화란 DNA의 특정 위치에 메틸 그룹이 첨가되는 화학적 과정으로, 이 과정은 유전자 발현 조절에 큰 영향을 미친다. 특히, 사이토신이 메틸화되면 유전자 발현이 억제되거나 변화할 수 있으며, 이는 성장, 발달, 및 세포 분화에 여러 가지 영향을 미친다.

끝으로, 사이토신의 변형은 여러 가지 질병의 발생과도 관련이 있다. 사이토신의 메틸화 이상이나 변형은 암, 신경퇴행성 질환 등 다양한 병리적 상태와 연관되어 있으며, 이러한 변화를 통해 질병의 진단 및 치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 사이토신은 생명과학 및 유전학 분야에서 중요한 연구 주제가 되고 있으며, 생물학적 현상 이해에 필수적인 요소이다.