合成碱基类似物标记DNA已经被广泛应用于研究DNA的结构与功能。现有的工作主要集中于给DNA附加功能性标签，如荧光基团、放射性示踪剂和富集响应基团，用于后续的成像和定量检测。然而，这些已被报道的碱基类似物对碱基配对几乎没有影响，不能通过DNA测序手段使其与天然碱基区分，导致现有的方法难以精确识别DNA标记位点信息，这限制了合成碱基类似物在高通量测序技术中的应用。

因此，开发一种具有化学测序能力的碱基类似物具有重要的意义。这种碱基类似物可以被当作常规碱基被引入到DNA中，但经过温和高效的化学处理后可以在复制过程中发生碱基突变，从而在测序过程中被识别。基于此想法，浙江大学刘建钊课题组报道了一个具有上述功能的DNA标签，N4-烯丙基脱氧胞苷(a⁴dC)。a⁴dC可以被当作常规碱基引入到DNA中，并且其在碘化处理之后能快速且完全地转化为3, N⁴-环化脱氧胞苷（cyc-C），而cyc-C在DNA复制过程中会诱导碱基错配产生突变。基于上述原理，作者开发了一种以单碱基分辨率检测DNA a⁴dC标记位点的化学测序方法，对含有a⁴dC的进行DNA碘化处理、DNA复制和PCR扩增后，通过测序检测发生突变的位点，由此成功确定了a⁴dC的标记位点（图1）。

随后，作者进一步研究了a⁴dC在DNA标记中的应用（图2）。他们首先在a⁴dCTP的存在下，修复限制性内切酶SaIl产生的DNA损伤位点，并通过上述突变原理精确识别了标记位点。其次，作者利用酶辅助化学标记法，将D. Radiodurans基因组DNA的N⁴-甲基脱氧胞苷（m4dC）位点取代为a⁴dC，并利用上述化学测序方法以单碱基分辨率检测到了D. radiodurans基因组DNA上的505个m⁴dC修饰位点，成功绘制了细菌基因组DNA的m⁴dC修饰位点图谱。最后，含有a⁴dC的DNA可以与丙烯酰胺共聚形成交联聚合物水凝胶，作者利用荧光原位杂交技术成功对固定在水凝胶中的DNA进行了成像，揭示了该方法在核酸原位成像领域应用的潜力。

综上所述，该工作报道了一种可标记的、具有化学测序功能的DNA标签a⁴dC，并将其应用于精确定位DNA限制性内切酶作用位点、绘制DNA上N⁴-甲基脱氧胞苷修饰位点图谱以及原位核酸成像，为开发具有化学测序功能的下一代DNA标签提供了新的思路，推动了基于化学原理的新测序技术的发展。