Sanger法では、DNA配列を正確に決定するために、目的のセグメントの増幅に使用されます。 反応バルブにddNTPを取り込むのは、単に成長中のDNA鎖の合成を終了させるためで、その結果、部分的に複製されたDNA断片ができる。 これは、DNAポリメラーゼがホスホジエステル結合を作るために、成長する鎖の3’OH基と入ってくるdNTPの5’リン酸基を必要とするためである。 DNAポリメラーゼがddNTPを取り込み、3’OH基がないために、入ってくるヌクレオチドの5’リン酸（ピロリン酸の切断に続く）と成長している鎖の前のヌクレオチドの3’水酸基との間の縮合反応が妨げられることがあります。 この縮合反応は、通常、DNAポリメラーゼによる非修飾dNTPの取り込みに伴って起こる。 簡単に言えば、3’OH基の求核攻撃により、成長する鎖にヌクレオチドが付加されるのである。 3’水酸基がないと、この求核攻撃が起こらず、DNAポリメラーゼがその機能を継続することができなくなる。
この発見により、「鎖終結ヌクレオチド」という適切な名前が付けられた。 ジデオキシリボヌクレオチドは3’水酸基を持たないため、このジデオキシヌクレオチドが鎖上にあると、それ以上鎖が伸長することはない。 そのため、ジデオキシヌクレオチドが鎖上に存在すると、それ以上鎖を伸ばすことができなくなり、DNA配列の終結につながる。 この分子は、1977年にFrederick Sangerとそのチームによって、それまでの研究の延長として報告されたDNA配列決定の方法であるジデオキシ鎖終結法の基礎となるものである。 サンガーの方法は、2001年にDNA断片の塩基配列を決定する2つの基本的な方法のうちの1つ（もう1つはマクサム・ジルベルト法）とされたが、サンガー法は “最も広く使われており、ほとんどの自動DNAシーケンサーで使われている方法 “でもある。 サンガーは1980年に2度目のノーベル化学賞を受賞し、ウォルター・ギルバート（「核酸の塩基配列決定に関する貢献」）とポール・バーグ（「核酸の生化学、特に組み換えDNAに関する基礎研究」）と共有し、ノーベル講演でジデオキシヌクレオチドの利用を論じました。
DNA SequencingEdit
ジデオキシヌクレオチドは、電気泳動と組み合わせてDNAの塩基配列を決定するのに有用である。 4つのデオキシヌクレオチドすべてと1つのジデオキシヌクレオチドを含む混合物でPCR（ポリメラーゼ連鎖反応）を受けたDNAサンプルは、ジデオキシヌクレオチドが存在する型を補完する型の各塩基の位置に等しい長さの鎖を生成する。 PCRに用いられるtaqポリメラーゼがddGNTPを好むことは、様々な研究で観察されてきたパターンである。 つまり、その型の各塩基は、デオキシヌクレオチドではなく、ジデオキシヌクレオチドに結合する確率が高く、鎖の伸長が終了するのです。 したがって、試料を電気泳動すると、ジデオキシヌクレオチドの相補体が存在する長さごとにバンドが存在することになる。 現在では、蛍光性のジデオキシヌクレオチドを使用するのが一般的で、4つのうちそれぞれが異なる蛍光を持ち、シーケンサーで検出することができるため、必要な反応は1回のみである。