科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。
(1)根据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成 种排列方式,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有 种。
(2)1955年,尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统,破译了第一个密码子:苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA),再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种,结果只有加入苯丙氨酸的试管中才出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外,还需提供 、 。
(3)上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子是否含有3个碱基,如果密码子是连续翻译的:
①假如一个密码子中含有2个或4个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成。
②假如一个密码子中含有3个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成。
(4)1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列,最终破译了全部密码子,包括终止密码。下表是部分实验
实验序号 |
重复的mRNA序列 |
生成的多肽所含氨基酸种类 |
1 |
(UC)n |
丝氨酸、亮氨酸 |
2 |
(UUC)n |
苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸 |
3 |
(UUAC)n |
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 |
说明:表中(UC)n表示UCUCUCUCUCUC……这样的重复mRNA序列。
请分析上表后推测下列氨基酸的密码子:亮氨酸 、 ;丝氨酸 ;苯丙氨酸 。