双脱氧核苷酸（dideoxynucleotide）

桑格测序依赖于在可控位置上停止延长的DNA副本。是什么让它们停下的？一种被巧妙“弄残”的建筑积木，叫双脱氧核苷酸。它看上去几乎和正常的DNA字母一模一样——像到足以让聚合酶把它接上去——但它缺了接上下一个字母所必需的那一块，于是链就在那里终止。

正常的DNA积木（脱氧核苷酸）的糖上带有一个3'-羟基（3'-OH）。这个3'-OH就是下一个核苷酸的磷酸接上来的挂钩——正是它让链得以继续延长。双脱氧核苷酸是同样的积木，但去掉了这个3'-OH（所以叫“双脱氧”：少了两个氧，而不是一个）。DNA聚合酶仍能把双脱氧核苷酸接到延长中的链上，因为分子其余部分看着正常，但它一旦就位，后面的核苷酸就没有3'-OH可挂。链就被终止了。通过加入少量、受控量的这些终止子，桑格反应能产生在每个可能位置上停下的链。

这一个缺失的氧就是链终止测序的全部基础——是“理解分子的精确化学如何带来强大方法”的完美例子。同样的思路也是某些抗病毒药物的原理（链终止型核苷类似物，用以卡住病毒的聚合酶）。一个诚实的微妙之处：终止是统计性的，并非发生在固定位点——在数以百万计的分子中，每个位置都会在其中一部分分子里被终止，这恰恰构成了完整的长度梯子。