近日來自美國加州大學(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。

上接：Nature：挖掘遺傳信息的新層面

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某種類型的密碼子相對于另一種會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？