Sytosiini on yksi viidestä typpipitoisesta emäksestä, jotka on kiinnitetty viiden hiilen sokerin, pentoosin ja fosfaattiryhmään nukleotidien muodostamiseksi. Nukleotidit ovat yksiköitä, jotka yhdistyvät toisiinsa muodostaen DNA- ja RNA -molekyylejä. Muut emäkset sytosiinin lisäksi, jotka muodostavat DNA -molekyylin, ovat adeniini, guaniini ja tymiini. RNA -molekyylissä urasiili korvaa tymiinin.
Perusteet on jaettu kahteen eri ryhmään. Adeniini ja guaniini ovat puriiniemäksiä ja sytosiini, tymiini ja urasiili ovat pyrimidiiniemäksiä. Nämä kaksi ryhmää eroavat perusrakenteeltaan. Puriiniemäkset koostuvat kahdesta atomirenkaasta, kun taas pyrimidiiniemäkset koostuvat vain yhdestä renkaasta. Emäksiä kutsutaan typpiemäksiksi, koska renkaat sisältävät typpi- ja hiiliatomeja.
Emäkset yhdistyvät aina vain yhden toisen alustan kanssa. Puriiniemäkset sitoutuvat vain pyrimidiiniemäksiin. Puriiniemäkset eivät koskaan sido muita puriiniemäksiä ja pyrimidiiniemäkset eivät koskaan sitoutu muihin pyrimidiiniemäksiin. Erityisesti sytosiini yhdistyy aina guaniini- ja adeniiniparien kanssa tymiinin tai urasiilin kanssa riippuen siitä, onko se DNA- tai RNA -molekyylissä. Tätä pariliitosta kutsutaan erityiseksi emäspariksi.
Erityinen emäsparitus pitää molekyylin paljon yhtenäisemmänä ja vakaampana. Koska puriiniemäkset sitoutuvat vain pyrimidiiniemäksiin, etäisyys DNA -molekyylin kahden juosteen välillä on tasainen, kaksoisrengas ja yksi rengas. Jos puriiniemäs sitoutuisi toisen puriiniemäksen kanssa, kaksoisrengas olisi sitoutunut kaksoisrenkaaseen. Jos pyrimidiiniemäs sitoutuisi toisen pyrimidiiniemäksen kanssa, yksi rengas sitoutuisi yhteen renkaaseen. Jos näin olisi, DNA -molekyylin rakenne ei olisi yhtenäinen, se kumartuisi sisään ja ulos riippuen siitä, mitä emäksiä oli paritettu.
Lopuksi erityinen pariliitos määritetään kunkin emäksen rakenteen perusteella. Rakenne vaikuttaa siihen, kuinka hyvin emäkset sitoutuvat yhteen ja muodostuneiden vetysidosten määrään. Kun sytosiini sitoutuu guaniiniin, kahden emäksen väliin muodostuu kolme vety sidosta. Kun adeniini sitoutuu tymiinin tai urasiilin kanssa, muodostuu vain kaksi vetysidosta. Vain nämä emäsparit kykenevät muodostamaan tarvittavat vetysidokset DNA -molekyyliin.
Emäsekvenssi DNA -molekyyliä pitkin muodostaa koodin, joka ohjaa solua valmistamaan tiettyjä proteiineja tai geenejä. Emästen kolmoset koodittavat tiettyjä aminohappoja, proteiinien rakennuspalikoita. Sekvenssi määrittää, mitkä aminohapot liitetään yhteen ja missä järjestyksessä. Solun proteiinit määräävät solun rakenteen ja toiminnan, joten typpipitoiset emäkset kantavat solun geneettisen koodin.