简并性还是多态性?--遗传密码子设定的进化特点的剖析

Degeneracy or Polymorphism?——An Evolutionary Insight into the Assignment of Genetic Codons

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摘要遗传密码子的设定表现出令人困惑的多态性特点:不同氨基酸拥有的密码子的数目,除5个外,从1个到6个都有.这种特点显示出密码子无论在翻译行为还是进化轨迹上,都存在诸多的异质性.因此,简并性一词的收敛含义,并不能表征这种多态性的进化内涵.没有同义密码子的AUG(Met)和UGG(Trp)并无简并现象.其余的密码子则可分为两大类:一类是,4个同义密码子为1组,具有相同的第1、2位碱基,并遵循"3中读2"的读出规则.同组的4个同义密码子,不过是来自同一个双字母原始密码子(XYN)的孑遗物,从这个意义上讲,也不宜视为简并现象;另一类则主要是,2个同义密码子为一组,并遵循"3中读3"读出规则.它们是由编码2个氨基酸的双义原始密码子,第3位的未定碱基N进一步设定形成.至于有6个同义密码子的,特别令人困感不解的组别,实际上是4+2个,这启示它们可能源于上述两大类.遗传密码子多态性的起源,可能始于最初阶段,氨基酸同某类寡核苷酸的起始二联体的相互作用,而完成于所有的双义原始密码子的第3位碱基的分化.这种进化轨迹被传统的简并性一词所模糊,并导致鉴定各有关理论可信性的坚实依据和令不同观点取得共识的基础被掩盖起来.这可能就是在遗传密码子起源领域里,长期存在着众说纷纭、莫衷一是的相持局面的主要原因.