核酸的电化学分析一种类似于荧光探针技术的替代方法，荧光探针技术通常可用于DNA的测序或特定DNA或RNA序列的检测。对于大多数电化学生物分析或诊断应用来说，DNA碱基的氧化还原标记可通过附着一些具有特征氧化还原电势的可氧化或还原分子或官能团来实现，而这些氧化还原电势必须在与所用电极类型兼容的电势窗口内才能更清楚的表征。最近，Charles University in Prague的Ciara K. O’Sullivan教授和Universitat Rovira i Virgili的Michal Hocek教授在J. Am. Chem. Soc.上报道了一种可将碳硼烷或金属碳硼烷连接至核苷酸上碱基的方法，其可应用于DNA上碱基的氧化还原标记。通过这种标记即可为DNA上不同碱基进行正交电势的测序上。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
该研究将碳硼烷或金属碳硼烷经由Sonogashira交叉偶联或CuAAC点击反应来分别结合至不同的碱基上。并通过引物延伸（PEX）的方式，经由KOD XL DNA聚合酶进行DNA上dNXTPs的合成修饰。
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这些修饰的核苷酸在方波伏安法中可提供用于分析DNA序列时有用的氧化信号，并用于DNA的氧化还原标记。
通过这种方法，可以在四个不同的碱基上完全修饰DNA，并且每个的氧化还原标记能由此提供四个可区分的伏安法的比例信号。
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如此一来，这四个氧化还原标记的组合，将为碱基实现完全正交的氧化还原编码，未来有望用于在一个简单的带有电化学读数的PEX实验中确定短DNA片段的碱基组成。
参考文献：Carborane- or Metallacarborane-Linked Nucleotides for Redox Labeling. Orthogonal Multipotential Coding of all Four DNA Bases for Electrochemical Analysis and Sequencing
J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7124−7134
原文作者：David Kodr,+ Cansu Pinar Yenice,+ Anna Simonova, Dijana Pavlović Saftić, Radek Pohl, Veronika Sýkorová, Mayreli Ortiz, Ludĕk Havran, Miroslav Fojta, Zbigniew J. Lesnikowski, Ciara K. O’Sullivan,* and Michal Hocek*
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