翻译与遗传密码

遗传密码(genetic code)

DNA和RNA只用四个字母书写——碱基A、U(或T)、G和C——可蛋白质却由二十种不同的氨基酸搭成。于是就有了一个翻译难题:只用四个字母,怎么拼出二十样东西?遗传密码就是破解这道题的字典。它是一套规则,规定哪一串RNA字母代表哪一种氨基酸。

这套密码以三字母为单位。信使RNA上每连续三个碱基构成一个密码子,每个密码子指定一种氨基酸(或一个“终止”信号)。从四种可能中取三个字母,共有 4 x 4 x 4 = 64 个可能的密码子——远超所需的二十种氨基酸,因此大多数氨基酸由不止一个密码子拼写。其中一个密码子AUG身兼两职,既是通用的“起始”,也编码甲硫氨酸;另有三个密码子(UAA、UAG、UGA)不拼任何氨基酸,而表示“到此为止”。密码严格按顺序阅读,绝不跳读也不重叠,且从一个固定的起点开始——因此同一串字母,若早读或晚读一个碱基,含义便截然不同。

这套密码是中心法则最后一支箭头 RNA -> 蛋白质 的枢纽。它的非凡之处在于近乎通用:一个细菌、一根香蕉、一头蓝鲸和你,用的基本上是同一本字典,所以人类的基因放进细菌里依然能造出正确的蛋白质——这正是整个生物技术产业的根基。不过这套密码并非化学定律;并没有物理理由规定CUG“必须”意为亮氨酸。它是一桩被冻结的历史偶然,深深锁死,以至于生命在数十亿年里几乎都无法改动它。

RNA 5'-AUG GGC UCA-3' 读作三个密码子:AUG(起始 / 甲硫氨酸)、GGC(甘氨酸)、UCA(丝氨酸)。细胞会据此搭出肽段 Met-Gly-Ser,再继续看后面是什么。

每个三碱基的密码子指定一种氨基酸;细胞从起始密码子开始按顺序读取。

遗传密码是一套“编码”,而非化学:它由tRNA和酶来解读,而非靠mRNA密码子与氨基酸之间任何直接的吸引。改换这些解读者,便改变了密码的含义。

又称
genetic codecodon table密码表密碼表