La cytosine (C4H5N3O) est une base nucléique s'appariant avec la guanine dans les molécules d'ADN et d'ARN. Dans les organismes vivants, plusieurs formes isomériques de cytosine peuvent coexister. Leurs niveaux d'énergie sont très proches mais leurs propriétés chimiques et donc leurs fonctions biologiques peuvent être complètement différentes, ce qui rend leur étude difficile.
Les chercheurs ont pu identifier cinq isomères de la cytosine en combinant des simulations ab initio et des expériences sur la ligne Desirs (Dichroïsme et spectroscopie par interaction avec le rayonnement synchrotron) de Soleil, équipée d'un « spectromètre de coïncidence électron-ion à double imagerie ». Ils ont pu déterminer des données thermochimiques et structurales de ces isomères. De précieuses informations pour mieux comprendre la réactivité chimique de l'ADN ou de l'ARN induite par irradiation naturelle ou thérapeutique !