Transmethylierung, die Übertragung der Methylgruppe (-CH₃)aus einem physiologischen Methyldonator auf C-, O- und N-Atome von Biomolekülen. Bei der T. auf Sauerstoff entsteht die Methoxygruppe (-OCH₃). Wichtigster Donator in der T. ist das S-Adenosyl-L-methionin. Die Methylgruppen der zahlreichen methylierten Naturstoffe entstammen damit der Methylgruppe von Methionin, das als Thioether selbst nicht in die T. eintritt, sondern erst zur Sulfoniumverbindung, dem S-Adenosyl-L-methionin, aktiviert werden muss. Physiologische Methylierungsmittel von sehr begrenzter Bedeutung sind Betain (Betaine) und die Thetine. Methylierte Nucleinsäurebausteine werden durch T. aus S-Adenosyl-L-methionin mit Hilfe spezifischer Transmethylasen (Methyltransferasen) auf die Polynucleotidkette von Nucleinsäuren gebildet. Eine Ausnahme bilden Thymin, bei dem die Methylgruppe aus N^5,10-Methylentetrahydrofolsäure (aktive Einkohlenstoff-Einheiten) bereitgestellt wird, und 5-Hydroxymethylcytosin.