哺乳动物细胞中 DNA 在胞嘧啶残基的甲基化是对正确调节基因表达、基因组印迹和哺乳动物发育至关重要的可遗传的表观遗传修饰 (1,2)。哺乳细胞中 DNA 甲基转移酶的三个家族已经被鉴定：DNMT1、DNMT2 和 DNMT3 (1,2)。DNMT1 在增殖细胞中具有结构性表达，是一种维持型甲基转移酶，在复制过程中将正确的甲基化模式转为新合成的 DNA。DNMT3A 和 DNMT3B 在胚胎干细胞中高表达，但在成年体细胞组织中的表达降低。DNMT3A 和 DNMT3B 是从头合成甲基转移酶，即甲基化之前未甲基化的 DNA 区域。DNMT2 在成年体细胞组织中呈低水平表达，其失活状态对重新或维持 DNA 甲基化没有影响。

DNMT3L 是 DNMT3A 和 DNMT3B 新生甲基转移酶的无催化活性调节因子，这种调节因子以低水平在胚胎干细胞、睾丸、卵巢和胸腺中表达 (1,2)。这些新生甲基转移酶由异四聚体复合体组成，这种复合体含有两分子的 DNMT3L 和两分子的 DNMT3A 或 DNMT3B (3)。DNMT3L 含有氨基末端 ATRX-DNMT3-DNMT3L (ADD) 结构域和羧基末端甲基转移酶样结构域 (4-7)。甲基转移酶样结构域与 DNMT3A 和 DNMT3B 结合以通过增加 S-腺苷甲硫氨酸和 DNA 的结合刺激催化活性 (4,5)。通过与未甲基化组蛋白 H3 Lys4 结合，ADD 结构域将甲基转移酶复合体募集至基因组的无转录活性域 (6,7)。