翻譯與蛋白質合成

遺傳密碼

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把它想像成一份用四個字母——A、U、G、C(RNA 的鹼基)——寫成的食譜,而廚師每次只能讀三個字母。這份食譜拼寫的是一種蛋白質,但蛋白質並不是由這四個字母構成的;它們由二十種叫做胺基酸的構件搭成。因此必須有一張對照表,告訴你「這三個字母的組合意味著加上這種胺基酸」。這張對照表就是遺傳密碼。

具體來說,遺傳密碼是一套規則,它把信使 RNA 上每三個一組的鹼基(稱為一個密碼子)對應到某種特定的胺基酸,或者對應到一個「終止」指令。三個位置每個都有四種可能的字母,於是共有六十四種可能的密碼子(4 x 4 x 4),但要分配的只有二十種胺基酸加上一個終止信號。因此密碼是冗餘的:大多數胺基酸都由不止一個密碼子來拼寫(例如 GAA 和 GAG 都表示麩胺酸)。這套密碼還幾乎是通用的——細菌、橡樹和人讀的幾乎是同一張表,這有力地證明了所有生命共享同一個祖先。

遺傳密碼之所以重要,是因為它正是基因語言與蛋白質語言之間真正的翻譯鑰匙,使我們能夠預測一段 DNA 將產生怎樣的蛋白質。一個常見的誤解是密碼用的是 DNA 字母(A、T、G、C);按慣例,密碼是用細胞實際讀取的 RNA 來寫的,因此凡是 DNA 用 T(胸腺嘧啶)的地方,它都用 U(尿嘧啶)。還有一個細節:密碼本身只是規則手冊——它本身並不說明從哪裡開始讀,這正是閱讀框和起始密碼子如此重要的原因。

信使 RNA 片段 AUG-GCC-AAA 讀作:起始(甲硫胺酸)- 丙胺酸 - 離胺酸。請注意,如果細胞改為晚一個字母開始讀,它就會把訊息切成 A-UGG-CCA-AA,拼出一種完全不同的蛋白質——字母相同,閱讀框卻錯了。

把同樣的字母每三個一組來讀,正是把 RNA 變成蛋白質食譜的關鍵。

這套密碼是「幾乎」通用,而非完全通用:少數生物以及我們自己的線粒體會重新指派少數幾個密碼子。因此「通用遺傳密碼」是一條有用的經驗法則,但存在有據可查的例外。

又稱
the codecodon table密码子表