Nature：DNA密碼的啟蒙書
日期：2012-03-30 08:39:51
近日來自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們揭示了隱藏在遺傳密碼中過去未發(fā)現(xiàn)的信息層。在新研究中，他們采用了一種稱之為核糖體分析（ribosome profiling）的方法，利用這一方法他們可以在活細(xì)胞中檢測(cè)基因活性，包括蛋白質(zhì)的合成速度。相關(guān)研究論文發(fā)布在3月28日的《自然》（Nature）雜志上。
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利用核糖體分析這一新技術(shù)，Weissman 和Gene-Wei Li通過在單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有正在表達(dá)的基因，測(cè)量了蛋白質(zhì)的合成速率。他們發(fā)現(xiàn)包含特殊序列（學(xué)術(shù)上稱之為Shine-Dalgarno 序列）的基因生成蛋白質(zhì)的速度要慢于包含其他不同冗余密碼子的基因，盡管它們生成的是相同的蛋白。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)將Shine-Dalgarno序列導(dǎo)入到基因中時(shí)可導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成停滯。
科學(xué)家們猜測(cè)停頓可能是作為一種監(jiān)控機(jī)制進(jìn)行特有的檢查，確保不在錯(cuò)誤的時(shí)間或以錯(cuò)誤的數(shù)量生成蛋白質(zhì)。
DNA密碼的啟蒙書
地球上所有的生命都依賴于DNA（在某些病毒中，是RNA）中儲(chǔ)存的遺傳信息，并將DNA表達(dá)為蛋白質(zhì)構(gòu)建執(zhí)行生物體所有遺傳指令的細(xì)胞組成部分。
地球上的每一個(gè)生物體內(nèi)組織中的每一個(gè)活細(xì)胞都在持續(xù)地表達(dá)基因，并將它們翻譯為蛋白質(zhì)——從我們出生之日伊始直至死亡之時(shí)。大量的能量被投入到這一基本的生命過程。
遺傳密碼是將DNA翻譯為蛋白質(zhì)的全套指令。DNA基因包含四種類型的堿基，通常以A, G, T和C來代表。但蛋白質(zhì)卻是由20種不同類型的氨基酸組成。
為了編碼所有20種氨基酸，遺傳密碼需要表達(dá)基因一次將三個(gè)DNA堿基讀取為蛋白質(zhì)的一個(gè)氨基酸。這種三聯(lián)體DNA堿基被稱之為密碼子。但是由于排列三種DNA堿基組合有64種方式，而生命體卻只需要20種氨基酸，密碼子的數(shù)量超出了所需。所以這64種密碼子中的一些編碼的是相同的氨基酸。
科學(xué)家們知道這種所謂“冗余”的存在已經(jīng)有50年了，然而直到近年來，有越來越多不同的生物從家犬到野生水稻的基因組得到解碼，科學(xué)家們才開始認(rèn)識(shí)到并非所有的冗余密碼子都是相等的。
許多的生物體都有著對(duì)某種類型的密碼子相對(duì)于另一種會(huì)顯示更明顯的傾向性，盡管它們最終的結(jié)果是相同的。這就提出了一個(gè)問題：新的研究提出如果冗余密碼子做得是相同的事情，那么為什么大自然要厚此薄彼呢？
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