定義:遺傳密碼是生物體基因表達(dá)過程中信使RNA序列與蛋白質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
學(xué)科:植物學(xué)_植物遺傳學(xué)
相關(guān)名詞:遺傳氨基酸 基因
圖片來源:視覺中國
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地球上的自然生物中,除一部分病毒的遺傳物質(zhì)是核糖核酸(RNA)外,其余的病毒和具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是脫氧核糖核酸(DNA)。DNA通過轉(zhuǎn)錄先把遺傳信息傳遞給信使RNA(mRNA),然后mRNA與核糖體結(jié)合,在轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)的幫助(tRNA一端識(shí)別mRNA上的遺傳密碼,一端結(jié)合對(duì)應(yīng)的氨基酸)之下,將游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸按順序組裝成長鏈,最終合成結(jié)構(gòu)和功能不同的蛋白質(zhì)。
遺傳密碼從mRNA的起始密碼子開始,每相連的3個(gè)核苷酸組成1個(gè)密碼子,對(duì)應(yīng)1個(gè)氨基酸,密碼子依次排列,不重疊。構(gòu)成mRNA的核苷酸(堿基)有4種,分別是A、G、C和U,這4種堿基經(jīng)排列組合共構(gòu)成64(43)個(gè)密碼子,包括3個(gè)終止密碼子和61個(gè)編碼氨基酸的密碼子??茖W(xué)家已經(jīng)破譯了全部的密碼子,標(biāo)準(zhǔn)密碼子表中61個(gè)密碼子共編碼20種氨基酸,除甲硫氨酸和色氨酸只有1個(gè)密碼子外,其他18種氨基酸都含有2~6個(gè)密碼子。新發(fā)現(xiàn)的氨基酸——硒代半胱氨酸(稱為第21種氨基酸)由終止密碼子UGA編碼。
地球上的自然生物中,構(gòu)成遺傳密碼的堿基只有4種,這4種堿基在不同生物中的排列組合不同,但這些自然生物幾乎使用同一套遺傳密碼,僅有少數(shù)生物的個(gè)別遺傳密碼不同。2017年,有研究團(tuán)隊(duì)將自然界中不存在的、人工合成的X—Y堿基對(duì)導(dǎo)入大腸桿菌的DNA中,其可以完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,并產(chǎn)生非天然的氨基酸。這一研究成果可能會(huì)拓展生命的遺傳密碼。
(延伸閱讀作者:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所 侯春曉)
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