生物的性状是千变万化的,科学家们经过仔细分析发现,几乎所有的性状都与蛋白质有关。蛋白质有很多种,首先,它是我们身体的建筑材料。蛋白质占到人体干重的45%,肌肉、皮肤、内脏,甚至毛发都由蛋白质构成。这些蛋白质有的柔软,有的坚韧,有的还可以运动,可以说是变化多端。
还有一类重要的蛋白质叫做酶。它能使细胞中的化学反应很快地进行,使生物体正常生长、发育。有时,缺少一种酶,就会导致生物体某一种性状发生改变,比如黑尿病。此外,参与生长调节的激素,参与免疫反应的一些大分子,主要也都是蛋白质。没有蛋白质就没有生命。
我们可以将蛋白质比喻为生命舞台上的前台演员,而DNA就是后台的总导演。导演和演员间肯定关系密切。事实上,蛋白质的一级结构即氨基酸排列顺序,就是由核酸的碱基顺序决定的。
无论哪一种蛋白质分子,都是由20种氨基酸排列组成的。只是不同的蛋白质分子,氨基酸的排列顺序不同。而核酸只由4种碱基组成,核酸的不同是由碱基顺序的不同造成的。那么,核酸碱基排列顺序的信息,一定通过某种方式,传递给了蛋白质,使蛋白质的氨基酸严格按顺序排列。核酸的碱基顺序和蛋白质的氨基酸顺序之间到底存在什么关系呢?
科学家们推算,如果1个碱基决定1个氨基酸,4种碱基只能决定4种氨基酸,这显然不能满足蛋白质的需要;如果2个碱基决定1个氨基酸,两两随机组合,只有16种组合,也就是说只能决定16种氨基酸,也满足不了蛋白质的需要。如果3个碱基决定1个氨基酸,三三随机组合,将有64种可能。好了,这下对于构成蛋白质的20种氨基酸来说是绰绰有余了。
真实情况怎么样呢?科学家们经过研究发现,确实是3个碱基作为1个密码子决定1种氨基酸,叫做三联体密码。
几乎所有生物体内都有64种三联体密码。
你可能要问,除了由20种碱基组合来决定构成蛋白质的20种氨基酸外,剩余的44种碱基组合怎么解释呢?它们的情况比较复杂。有的可以互做替身,几种碱基组合共同决定一咱种氨基酸;有的发布蛋白合成起始信号,用来决定蛋白质合成的起点;有的发布蛋白质合成终止信号,告诉蛋白质长度已经够了,别再往上面加氨基酸了。
把所有的遗传密码列成一个表,密码字典。从遗传密码字典上,我们可以查出遗传密码所决定的氨基酸。