Dideoksinukleotidejä

Dideoksinukleotidit ovat nukleotidien muunneltuja muotoja, joista puuttuu hydroksyyliryhmä toisessa ja kolmannessa hiilessä sokkirenkaassa. Tämä ero tekee niistä hyödyllisiä biologiassa, erityisesti DNA-sekvensoinnissa. Normaalit deoksinukleotidit, jotka rakentavat DNA:ta, sisältävät hydroksyyliryhmän kolmannessa hiilessä, joka on välttämätön uuden nukleotidin liittämiseksi kasvavaan DNA-ketjuun. Koska dideoksinukleotidit eivät sisällä tätä 3'-hydroksyyliryhmää, niiden liittäminen DNA-ketjuun keskeyttää ketjun pidentymisen.

Tätä ominaisuutta hyödynnettiin Sangerin sekvensointimenetelmässä, joka oli pitkään kultainen standardi DNA:n emäsjärjestyksen määrittämisessä. Menetelmässä DNA-synteesi suoritetaan replikatiivisen seoksen läsnäollessa, joka sisältää normaaleja deoksinukleotidimonofosfaatteja (dNMP), DNA-polymeraasia ja pieniä määriä dideoksinukleotidimonofosfaatteja (ddNMP). Kun ddNMP sisällytetään kasvavaan DNA-ketjuun, synteesi pysähtyy. Koska dideoksinukleotideja on mukana neljässä eri muodossa (ddATP, ddTTP, ddCTP ja ddGTP), joista jokainen on leimattu eri fluoresoivalla väriaineella, voidaan muodostuneiden, eri pituisiksi pysähtyneiden DNA-fragmenttien perusteella päätellä alkuperäisen DNA-molekyylin emäsjärjestys. Vaikka uudemmat sekvensointitekniikat ovat yleistyneet, dideoksinukleotidien merkitys DNA:n tutkimuksessa on ollut historiallisesti erittäin suuri.