遗传密码与原核生物的转录翻译

为什么是这样

遗传密码（遺伝暗号）是 mRNA 上的三联体密码子与氨基酸的对应关系。1961 年，尼伦伯格等人把人工合成、只含 U 的 RNA 加入无细胞的翻译体系，得到了只由苯丙氨酸连成的肽链，从而确定 UUU 指定苯丙氨酸；此后用各种人工 RNA 破解了全部密码子。

密码子表有几个固定特征：AUG 指定甲硫氨酸，同时是翻译的起始密码子；UAA、UAG、UGA 是终止密码子；多数氨基酸有不止一个密码子，例如苯丙氨酸有 UUU 和 UUC；同一张表几乎适用于所有生物，这也是生物有共同起源的证据之一。

原核生物没有核膜，DNA 就在细胞质中。RNA 聚合酶还在转录，核糖体就已附着在刚合成出的 mRNA 上开始翻译，转录与翻译同时进行，一条 mRNA 上常串着多个核糖体。原核生物的基因一般没有内含子，不需要剪接。真核生物则在核内完成转录与剪接，mRNA 出核后才翻译，两者在场所和时间上都是分开的。

定量表达

k 个碱基一组可组成 N=4^k 种密码子：4¹=4、4²=16、4³=64，只有三联体能覆盖 20 种氨基酸。64 种密码子中，61 种指定氨基酸（含起始密码子 AUG），3 种为终止密码子。61 远大于 20，所以必然有多个密码子对应同一种氨基酸。

读码从起始密码子开始，每 3 个一组，不重叠、不留空。因此插入或缺失 1 个碱基会使其后的读码框整体错位，后面的氨基酸几乎全部改变（移码）；插入或缺失 3 个碱基只增减 1 个氨基酸。置换 1 个碱基最多改变一个密码子，而且由于一种氨基酸有多个密码子，有时氨基酸根本不变。