簡併密碼子

簡併密碼子

一個胺基酸由一個以上的三聯體密碼編碼的現象叫做密碼子的簡併性。其中的密碼就叫做簡併密碼子。

概念

生物學上,簡併是指遺傳密碼子的簡併性,即同一種胺基酸具有兩個或更多個密碼子的現象。

簡併密碼子表 簡併密碼子表

天然胺基酸只有20種,但編碼胺基酸的遺傳密碼錶則有60餘個,這是因為在同一生物中,同一種胺基酸有至少兩個密碼子編碼。除Trp和Met只有1個密碼子外,其它18種胺基酸均有1個以上的密碼子,Phe、Tyr、His、Gln、Glu、Asn、Asp、Lys、Cys各有2個密碼子;Ile有3個密碼子;Val、Pro、Thr、Ala、Gly各有4個密碼子;Leu、Arg、Ser各有6個密碼子。簡併密碼錶

表現

許多胺基酸的密碼子的第1和第2個鹼基相同,只有第3個鹼基不同,密碼子的簡併性,特別是第三位的胞嘧啶和尿嘧啶或鳥嘌呤和腺嘌呤的簡併性常常等同(右表),這說明為什麼在不同生物的DNA中的AT/GC比率會有很大的變異,而其蛋白質的胺基酸相對比例卻沒有很大的變化。

對應於同一種胺基酸的不同密碼子稱為同義密碼子(synonymous codon),只有色氨酸與甲硫氨酸僅有1個密碼子。

生物學意義

密碼子簡併性具有重要的生物學意義,它可以減少有害突變。若每種胺基酸只有一個密碼子,61個密碼子中只有20個是有意義的,各對應於一種胺基酸。剩下41個密碼子都無胺基酸所對應,將導致肽鏈合成終止。由基因突變而引起肽鏈合成終止的機率也會大大增加。簡併性使得那些即使密碼子中鹼基被改變,仍然能編碼原來胺基酸的可能性大為提高。密碼的簡併也使DNA分子上鹼基組成有較大餘地的變動,例如細菌DNA中G+C含量變動很大,但不同G+C含量的細菌卻可以編碼出相同的多肽鏈。所以遺傳密碼的簡併性在物種的穩定上起著重要的作用。

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