生物的性狀是千變萬化的,科學家們經過仔細分析發現,幾乎所有的性狀都與蛋白質有關。蛋白質有很多種,首先,它是我們身體的建築材料。蛋白質占到人體幹重的45%,肌肉、皮膚、內髒,甚至毛發都由蛋白質構成。這些蛋白質有的柔軟,有的堅韌,有的還可以運動,可以說是變化多端。
還有一類重要的蛋白質叫做酶。它能使細胞中的化學反應很快地進行,使生物體正常生長、發育。有時,缺少一種酶,就會導致生物體某一種性狀發生改變,比如黑尿病。此外,參與生長調節的激素,參與免疫反應的一些大分子,主要也都是蛋白質。沒有蛋白質就沒有生命。
我們可以將蛋白質比喻為生命舞台上的前台演員,而DNA就是後台的總導演。導演和演員間肯定關係密切。事實上,蛋白質的一級結構即氨基酸排列順序,就是由核酸的堿基順序決定的。
無論哪一種蛋白質分子,都是由20種氨基酸排列組成的。隻是不同的蛋白質分子,氨基酸的排列順序不同。而核酸隻由4種堿基組成,核酸的不同是由堿基順序的不同造成的。那麼,核酸堿基排列順序的信息,一定通過某種方式,傳遞給了蛋白質,使蛋白質的氨基酸嚴格按順序排列。核酸的堿基順序和蛋白質的氨基酸順序之間到底存在什麼關係呢?
科學家們推算,如果1個堿基決定1個氨基酸,4種堿基隻能決定4種氨基酸,這顯然不能滿足蛋白質的需要;如果2個堿基決定1個氨基酸,兩兩隨機組合,隻有16種組合,也就是說隻能決定16種氨基酸,也滿足不了蛋白質的需要。如果3個堿基決定1個氨基酸,三三隨機組合,將有64種可能。好了,這下對於構成蛋白質的20種氨基酸來說是綽綽有餘了。
真實情況怎麼樣呢?科學家們經過研究發現,確實是3個堿基作為1個密碼子決定1種氨基酸,叫做三聯體密碼。
幾乎所有生物體內都有64種三聯體密碼。
你可能要問,除了由20種堿基組合來決定構成蛋白質的20種氨基酸外,剩餘的44種堿基組合怎麼解釋呢?它們的情況比較複雜。有的可以互做替身,幾種堿基組合共同決定一咱種氨基酸;有的發布蛋白合成起始信號,用來決定蛋白質合成的起點;有的發布蛋白質合成終止信號,告訴蛋白質長度已經夠了,別再往上麵加氨基酸了。
把所有的遺傳密碼列成一個表,密碼字典。從遺傳密碼字典上,我們可以查出遺傳密碼所決定的氨基酸。