La cytosine est l’une des cinq bases azotées qui sont attachées à un sucre à cinq carbones, un pentose et un groupe phosphate pour fabriquer des nucléotides. Les nucléotides sont les unités qui se réunissent pour former des molécules d’ADN et d’ARN. Les autres bases, outre la cytosine, qui composent une molécule d’ADN sont l’adénine, la guanine et la thymine. Dans une molécule d’ARN, l’uracile remplace la thymine.
Les bases sont divisées en deux groupes différents. L’adénine et la guanine sont des bases puriques et la cytosine, la thymine et l’uracile sont des bases pyrimidiques. Les deux groupes diffèrent par leur structure de base. Les bases puriques sont constituées de deux cycles d’atomes, tandis que les bases pyrimidiques sont constituées d’un seul cycle. Les bases sont appelées bases azotées car les cycles contiennent des atomes d’azote et de carbone.
Les bases ne s’apparient toujours qu’avec une autre base. Les bases puriques se lient uniquement aux bases pyrimidiques. Les bases puriques ne se lient jamais avec d’autres bases puriques et les bases pyrimidiques ne se lient jamais avec d’autres bases pyrimidiques. Plus précisément, la cytosine s’apparie toujours avec la guanine et l’adénine s’apparie avec la thymine ou l’uracile, selon qu’il s’agisse d’une molécule d’ADN ou d’ARN. Cet appariement est appelé appariement de bases spécifiques.
L’appariement de bases spécifiques maintient la molécule beaucoup plus uniforme et stable. En ayant des bases puriques uniquement liées aux bases pyrimidiques, la distance entre les deux brins d’une molécule d’ADN sera uniforme, un double anneau et un seul anneau. Si une base de purine devait se lier à une autre base de purine, il y aurait un double anneau lié à un double anneau. Si une base pyrimidique devait se lier à une autre base pyrimidique, un seul cycle serait lié à un seul cycle. Si tel était le cas, la structure de la molécule d’ADN ne serait pas uniforme, elle s’inclinerait en fonction des bases appariées.
Enfin, l’appariement spécifique est déterminé par la structure de chaque base. La structure affecte la qualité des liaisons entre les bases et le nombre de liaisons hydrogène formées. Lorsque la cytosine se lie à la guanine, trois liaisons hydrogène se forment entre les deux bases. Lorsque l’adénine se lie à la thymine ou à l’uracile, seules deux liaisons hydrogène se forment. Seules ces paires de bases sont capables de former les liaisons hydrogène requises dans une molécule d’ADN.
La séquence de bases le long d’une molécule d’ADN forme le code pour ordonner à une cellule de fabriquer des protéines ou des gènes particuliers. Des triplets de bases codent pour des acides aminés spécifiques, les éléments constitutifs des protéines. La séquence détermine quels acides aminés doivent être réunis et dans quel ordre. Les protéines d’une cellule déterminent la structure et la fonction d’une cellule, de sorte que les bases azotées portent le code génétique d’une cellule.