翻译与蛋白质合成

遗传密码

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把它想象成一份用四个字母——A、U、G、C(RNA 的碱基)——写成的食谱,而厨师每次只能读三个字母。这份食谱拼写的是一种蛋白质,但蛋白质并不是由这四个字母构成的;它们由二十种叫做氨基酸的构件搭成。因此必须有一张对照表,告诉你“这三个字母的组合意味着加上这种氨基酸”。这张对照表就是遗传密码。

具体来说,遗传密码是一套规则,它把信使 RNA 上每三个一组的碱基(称为一个密码子)对应到某种特定的氨基酸,或者对应到一个“终止”指令。三个位置每个都有四种可能的字母,于是共有六十四种可能的密码子(4 x 4 x 4),但要分配的只有二十种氨基酸加上一个终止信号。因此密码是冗余的:大多数氨基酸都由不止一个密码子来拼写(例如 GAA 和 GAG 都表示谷氨酸)。这套密码还几乎是通用的——细菌、橡树和人读的几乎是同一张表,这有力地证明了所有生命共享同一个祖先。

遗传密码之所以重要,是因为它正是基因语言与蛋白质语言之间真正的翻译钥匙,使我们能够预测一段 DNA 将产生怎样的蛋白质。一个常见的误解是密码用的是 DNA 字母(A、T、G、C);按惯例,密码是用细胞实际读取的 RNA 来写的,因此凡是 DNA 用 T(胸腺嘧啶)的地方,它都用 U(尿嘧啶)。还有一个细节:密码本身只是规则手册——它本身并不说明从哪里开始读,这正是阅读框和起始密码子如此重要的原因。

信使 RNA 片段 AUG-GCC-AAA 读作:起始(甲硫氨酸)- 丙氨酸 - 赖氨酸。请注意,如果细胞改为晚一个字母开始读,它就会把信息切成 A-UGG-CCA-AA,拼出一种完全不同的蛋白质——字母相同,阅读框却错了。

把同样的字母每三个一组来读,正是把 RNA 变成蛋白质食谱的关键。

这套密码是“几乎”通用,而非完全通用:少数生物以及我们自己的线粒体会重新指派少数几个密码子。因此“通用遗传密码”是一条有用的经验法则,但存在有据可查的例外。

又称
the codecodon table密码子表