L'hypo-méthylation et l'hyper-méthylation de l'ADN liées au cancer sont présentes dans tout le génome humain. L'hyper-méthylation facilite la progression du cancer en réprimant le gène suppresseur de tumeur. La contribution de l'hypo-méthylation au cancer n'est pas encore claire. Des études récentes sur la méthylation spécifique des tissus ont suggéré que l'hypo-méthylation de l'ADN facilite la formation de tumeurs par de nombreuses voies. La perte de méthylation de l'ADN associée au cancer peut altérer la transcription. De plus, l'hypo-méthylation de l'ADN pourrait affecter la production par l'utilisation du promoteur de transcrits d'ARN non codants intragéniques, l'épissage co-transcriptionnel et l'initiation et l'allongement de la transcription. Des études sur l'hémiméthylation de l'ADN dans les cellules cancéreuses ainsi que dans les tissus normaux suggèrent que la déméthylation active peut expliquer l'hypométhylation de l'ADN associée au cancer. De nouvelles études selon lesquelles la 5-hydroxyméthylcytosine génomique est intermédiaire dans la déméthylation de l'ADN présentent des pertes associées au cancer. Cela suggère que la diminution de l'hydroxyl-méthylation et de la méthylation de l'ADN joue un rôle important dans la carcinogenèse.