1、遺傳密碼的破譯中的一個(gè)問(wèn)題遺傳密碼的破譯自從“一基因一酶”學(xué)說(shuō)建立(1941年)以后，人們逐步地認(rèn)識(shí)到基因和蛋白的關(guān)系?！爸行姆▌t”提出后更為明確地指出了遺傳信息傳遞的方向，總體上來(lái)說(shuō)是從DNA-RNAt蛋白質(zhì)。那么DNA和蛋白質(zhì)之間究竟是什么關(guān)系？或者說(shuō)DNA是如何決定蛋白質(zhì)？這個(gè)有趣而深?yuàn)W的問(wèn)題在五十年代末就引起了人們的極大興趣。早在1944年理論物理學(xué)家ErwinSchriodinger發(fā)表的什么是生命一書(shū)中就大膽地預(yù)言，染色體是由一些同分異構(gòu)的單體分子連續(xù)所組成。這種連續(xù)體的精確性組成了遺傳密碼。他認(rèn)為同分異構(gòu)單體可能作為一般民用的莫爾斯電碼的兩個(gè)符號(hào)：“”、“一”，通過(guò)排列組合來(lái)儲(chǔ)存

2、遺傳信息。此時(shí)遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)尚未確定，同年Avery雖成功地完成了體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，但尚未改變?nèi)藗冋J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的傳統(tǒng)觀念。十年后DNA雙螺旋模型才得以建立，在這樣的背景下能將遺傳信息設(shè)想成一種電碼式的遺傳密碼形式，實(shí)在是一種超越時(shí)代的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。1953年雙螺旋模型的建立，給予科學(xué)家們以很大的激勵(lì)。破譯遺傳密碼也就成了勢(shì)在必行的工作。薛丁諤(ESchriodinger)(18871963)要破譯一個(gè)未知的密碼，一般的思路就是比較編碼的信息，即密碼和相應(yīng)的譯文。對(duì)于遺傳密碼來(lái)說(shuō)最簡(jiǎn)單的破譯方法應(yīng)是將DNA順序或mRNA順序和多肽相比較。但和一般破譯密碼不同的是，遺傳信息的譯一蛋白的順序是已

3、知的，未知的都是密碼。1954年Sanger用紙層析分析了胰島素的結(jié)構(gòu)后，對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列了解得越來(lái)越多。但是直到1965年前后經(jīng)歷了十年時(shí)間，多位科學(xué)家的執(zhí)著研究才破譯了遺傳密碼，其中最為重要的幾項(xiàng)工作其思路之新穎，方法之精巧都閃爍著科學(xué)的智慧之光。一.遺傳密碼的試拼1954年科普作家Gamov,G.對(duì)破譯密碼首先提出了挑戰(zhàn)。他以著有奇異王國(guó)的湯姆金斯等優(yōu)秀的科學(xué)幻想作品而著稱(chēng)，具有豐富的想象力，但他不是一位實(shí)驗(yàn)科學(xué)家，所以只能從理論上來(lái)嘗試密碼的解讀。他在Nature雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究的文章，指出“氨基酸正好按DNA的螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)入各自的洞穴”。他設(shè)想若一種堿基與一種氨基酸

4、對(duì)應(yīng)的話，那么只可能產(chǎn)生4種氨基酸，而已知天然的氨基酸約有20種，因此不可能由一個(gè)堿基編碼一種氨基酸。若2個(gè)堿基編碼一種氨基酸的話，4種堿基共有42=16種不同的排列組合，也不足以編碼20種氨基酸。因此他認(rèn)為3個(gè)堿基編碼一種氨基酸的就可以解決問(wèn)題。雖然4個(gè)堿基組成三聯(lián)密碼，經(jīng)排列組合可產(chǎn)生43=64種不同形式，要比20種氨基酸大兩倍多，但若是四聯(lián)密碼，就會(huì)產(chǎn)生44=256種排列組合。相比之下只有三聯(lián)體（triplet）較為符合20種氨基酸。后來(lái)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)這一推測(cè)是完全正確的。但人們不禁要問(wèn)在三聯(lián)體中的每個(gè)堿基作為信息只讀一次還是重復(fù)閱讀呢？Gamov也許是考慮到效率的問(wèn)題，認(rèn)為一個(gè)堿基可能被重

5、復(fù)讀多次，也就是說(shuō)遺傳密碼的閱讀是完全重疊的，因此氨基酸數(shù)目和核苷酸數(shù)目存在著一對(duì)一的關(guān)系。這一假定非常簡(jiǎn)潔地解釋了核苷酸間距和多肽鏈上鄰接氨基酸的間距（0.36nm）之間顯示了明顯的相關(guān)性。若真如此，重迭密碼對(duì)多肽鏈上氨基酸的序列就形成了一種限制。例如，具有完全重迭密碼的密碼子ATC,后面接著的密碼子一定是TC開(kāi)頭，那么相應(yīng)的氨基酸的順序也會(huì)受到限制。再者若是重迭密碼，那么任何一個(gè)堿基的突變都會(huì)影響到相連的3個(gè)重迭密碼子，即三個(gè)氨基酸都會(huì)發(fā)生改變，但事實(shí)并非如此。1957年Brenner,S.發(fā)表了一篇令人興奮的理論文章，他通過(guò)蛋白質(zhì)的氨基酸序列分析，發(fā)現(xiàn)不存在氨基酸的鄰位限制作用，從而否定

6、了遺傳密碼重迭閱讀的可能性。同時(shí)人們也發(fā)現(xiàn)在鐮刀形細(xì)胞貧血的例子中，血紅蛋白中僅有一個(gè)氨基酸發(fā)生改變。說(shuō)明Gamov的后一推論是錯(cuò)誤的。這就是智者千慮，必有一失。很多著名的科學(xué)家也有過(guò)類(lèi)似的失誤。在資料較少的情況下，對(duì)未知的真理作出推斷，難免會(huì)發(fā)生偏差，人們對(duì)他們的那種敏銳、大膽、睿智和創(chuàng)新的精神，巧妙的構(gòu)思仍敬佩不已。二.三聯(lián)密碼的驗(yàn)證1961年Crick和Brenner,S.等設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，有力地證實(shí)了三聯(lián)密碼的真實(shí)性。他們用T4染色體上的一個(gè)基因（rll位點(diǎn)）通過(guò)用原黃素（proflavin）處理，可以使A插入或刪除單個(gè)堿基，插入叫“加字”突變，刪除叫“減字”突變，無(wú)論加字和減字都可以

7、引起移碼突變（圖14-1）。Crick小組用這種方法獲得一系列的T4“加字”和“減字”突變，再進(jìn)行雜交來(lái)獲得加入或減少2個(gè)、3個(gè)不同堿基數(shù)的系列突變。悉尼布雷內(nèi)（S.Brenner,）（1927）開(kāi)始用原黃素誘導(dǎo)的突變稱(chēng)FCO,它們只能在E.colB菌株上生長(zhǎng)形成噬菌斑，而不能在K菌株上生長(zhǎng)，然后他們?cè)儆迷S素誘導(dǎo)產(chǎn)生回復(fù)突變，在E.coliK（九）菌株中出現(xiàn)了噬菌斑。用遺傳學(xué)的方法和野生型雜交分析這些“回復(fù)突變體”，發(fā)現(xiàn)它們并不是真正的野生型。表明此回復(fù)突變并非是突變位點(diǎn)又精確地回復(fù)到原來(lái)的狀況，實(shí)際上這種所謂回復(fù)突變是在不同位點(diǎn)發(fā)生第二次突變而引起的。這種第二次突變“抑制”了原來(lái)FCO的表

8、達(dá)。這種突變稱(chēng)校正突變或抑制突變（suppressormutation），它可抵消或抑制前一次突變的效應(yīng)，校正突變的特點(diǎn)如下：校正突變是在第一次突變不同位點(diǎn)發(fā)生的。因此原來(lái)的突變可以通過(guò)野生型和回復(fù)突變型之間的雜交又恢復(fù)為突變型（圖14-2）;校正突變或發(fā)生在同一基因中，稱(chēng)基因內(nèi)抑制，或發(fā)生在不同基因中，稱(chēng)基因外抑制。不同的抑制其作用的方式不同。如有的抑制是在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平，有的可能是通過(guò)生理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。mRNA上的3個(gè)堿基作為一個(gè)密碼子（codon），頭3個(gè)就讀成第一個(gè)字。當(dāng)原黃素誘導(dǎo)使DNA上的增加或減少了單個(gè)堿基將會(huì)使閱讀框移動(dòng)，導(dǎo)致“錯(cuò)誤”，這樣的移框突變可能導(dǎo)致遺傳信息變成“無(wú)義”

9、的。若第二次誘變相應(yīng)地插入或缺失一個(gè)堿基可以恢復(fù)正確的閱讀框。通過(guò)這樣的方法他們發(fā)現(xiàn)加入或減少一個(gè)和二個(gè)堿基都會(huì)引起移碼突變，而加入或減少3個(gè)堿基時(shí)反而可以恢復(fù)正確的讀框，表明每個(gè)密碼的確是由3個(gè)堿基組成的。在這篇文章中Crick對(duì)遺傳密碼提出了4個(gè)特點(diǎn)：3個(gè)堿基一組，編碼一個(gè)氨基酸密碼是不重迭的（實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)自Wittmann等的實(shí)驗(yàn)及TsugitaA.，F(xiàn)raenkel-ConratH用亞硝酸誘發(fā)煙草花葉病毒TMV產(chǎn)生的突變體的研究中得到的）；堿基的順序是從固定起點(diǎn)解讀的，即mRNA具有固定的閱讀框；密碼子是簡(jiǎn)并（degeneracy）的,即某個(gè)特定的氨基酸可以由幾個(gè)密碼子來(lái)編碼。三用突變來(lái)

10、解讀密碼Tsugita,A.,Fraenkel-Connrat小組和WittmannH.G.小組試圖通過(guò)用亞硝酸來(lái)對(duì)TMV進(jìn)行誘變。當(dāng)時(shí)（1960年）已搞清了TMV肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)由158個(gè)氨基酸組成，將突變型和野生型進(jìn)行比較就能確定肽鏈上氨基酸取代的位點(diǎn)和類(lèi)型。當(dāng)時(shí)根據(jù)亞硝酸誘變的原理，推測(cè)誘變的產(chǎn)生必定是由于mRNA中的AG或CU的緣故。那么取代與被取代的氨基酸之間，一定有兩個(gè)堿基是相同的，而第三個(gè)堿基原來(lái)的氨基酸應(yīng)是A或C，也有可能A，C都有，而取代的氨基酸的第三個(gè)堿基應(yīng)為G或U。他們一共獲得了約200個(gè)突變株，經(jīng)反復(fù)比較分析結(jié)果破釋了少數(shù)幾個(gè)密碼子，離全部破譯尚有很大的距離。但他們直接地

11、證實(shí)了密碼子是不重疊的。若當(dāng)時(shí)可以測(cè)序的話，用這一方法是可以破譯所有的密碼子。四細(xì)胞系統(tǒng)的建立1959年，克里克和布倫納（S.Brenner）在理論上確立了遺傳密碼由三個(gè)連續(xù)核苷酸構(gòu)成，即三聯(lián)體密碼，并于1961年用一個(gè)設(shè)計(jì)精美的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種推測(cè)，但卻無(wú)法進(jìn)一步提供證據(jù)說(shuō)明具體的遺傳密碼。就在1959年，尼倫伯格也對(duì)遺傳密碼產(chǎn)生了巨大興趣，部分原因在于這個(gè)問(wèn)題充滿了挑戰(zhàn)，極大地吸引了他的求知欲。尼倫伯格想知道RNA是否是遺傳物質(zhì)DNA與功能物質(zhì)蛋白質(zhì)之間的信使或者說(shuō)中介分子，但是尼倫伯格未受過(guò)正規(guī)的分子遺傳學(xué)訓(xùn)練，只是業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)了少許相關(guān)知識(shí)。因此，他開(kāi)始向周?chē)邢嚓P(guān)研究背景的同事請(qǐng)教。當(dāng)

12、同事獲知尼倫伯格的研究計(jì)劃時(shí)，都紛紛勸他放棄，他們認(rèn)為對(duì)于缺乏分子遺傳學(xué)背景的生物化學(xué)家而言，開(kāi)始一個(gè)全新領(lǐng)域顯得非常幼稚，其中一個(gè)同事甚至認(rèn)為尼倫伯格的決定無(wú)異于學(xué)術(shù)自殺。尼倫伯格仍堅(jiān)持著自己的想法，著手進(jìn)行遺傳密碼方面的研究工作，特別是I960年馬特伊(J.Matthaei)的到來(lái)更是加速了遺傳密碼的研究。馬特伊來(lái)自德國(guó)波恩大學(xué)，當(dāng)時(shí)正在康奈爾大學(xué)進(jìn)行博士后研究，他非常善于實(shí)驗(yàn)研究，熟練的操作對(duì)尼倫伯格的成功是一個(gè)極大保障。為了破譯遺傳密碼，1961年尼倫伯格首先需要建立一個(gè)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)體系，而對(duì)生物化學(xué)研究背景的他而言，無(wú)細(xì)胞體系最為理想。在嘗試了幾種生物后，尼倫伯格最終選定大腸桿菌無(wú)細(xì)胞

13、體系作為研究對(duì)象。他首先想搞清楚的是DNA還是RNA直接指導(dǎo)了蛋白質(zhì)的合成。尼倫伯格先制備了大腸桿菌無(wú)細(xì)胞體系.他們的方法是：去模板：用DNase處理E.col抽提物，使DNA降解，除去原有的細(xì)菌模板。在抽提物中含有核糖體，ATP及各種氨基酸，除mRNA以外，是一個(gè)完整的翻譯系統(tǒng)。由于DNA被降解，所以不再轉(zhuǎn)錄新的mRNA，即使原來(lái)殘留的的mRNA因其半衰期短，也很快會(huì)降解掉。加入polyU：Nirenberg成功地破壞了翻譯系統(tǒng)中的內(nèi)源mRNA，這樣從理論上來(lái)說(shuō)若加入任何外源mRNA就可以按新的信息合成蛋白。他們采用了多核苷酸磷酸化酶，僅以尿苷二磷酸為底物，人工合成polyU。當(dāng)他們把人工合

14、成的polyU加入這種無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中代替天然的mRNA時(shí)，驚喜地發(fā)現(xiàn)果真合成了單一的多肽，即多聚苯丙氨酸，它的氨基酸殘基全是苯丙氨酸，這一結(jié)果不僅證實(shí)了無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)的成功，同時(shí)還表明UUU是苯丙氨酸的密碼子。他們用同樣的方法分別加入polyA，polyC和polyG結(jié)果相應(yīng)地獲得了多聚賴(lài)氨酸，多聚脯氨酸和多聚甘氨酸。從而順利地破譯了4個(gè)密碼子。峑yr屈邀醜X塑竝般Hl姑笨丙如KC炸半統(tǒng)氮戰(zhàn)114-11並白欣怵外合成的實(shí)般示意陽(yáng)按比例加入2種核苷混合的多聚物因當(dāng)時(shí)還未分離RNA聚合酶，無(wú)法按設(shè)計(jì)的模板來(lái)合成RNA，但除了UUU,CCC,AAA,GGG以外，還必須破譯其他的密碼，Nirenberg又想

15、出了一種新的方法，就是按一定的堿基比例來(lái)合成RNA。比如在底物中加5份的UDP和1份的GDP，堿基比為U:G=5:1,它們能組成的三聯(lián)體不外乎8種：UUU,UUG,UGU，GUU，GGG，GGU，GUG，UGG。U和G將隨機(jī)地加入到三聯(lián)體中，但各個(gè)位點(diǎn)上進(jìn)入U(xiǎn)和G的概率不同，如UUU:UGG=（555）:（511）=25:1；同理UUU:UUG=5:1,根據(jù)這樣的推測(cè)，在無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中以這種比例合成的mRNA產(chǎn)生的氨基酸的比例也應(yīng)是相應(yīng)的，這樣可以推測(cè)出密碼子的組成。如氨基酸測(cè)定結(jié)果：苯丙氨酸（UUU）:半胱氨酸（UGU）=5:1苯丙氨酸（UUU）:纈氨酸（GUU）=5:1苯丙氨酸（UUU）:甘

16、氨酸（GGU）=24:1苯丙氨酸的密碼子是已知的，由3個(gè)U組成那么半胱氨酸一定是由2個(gè)U，1個(gè)G組成；纈氨酸同樣如此;甘氨酸應(yīng)是由一個(gè)U兩個(gè)G組成Ochoa,S.及其合作者獲悉Nirenberg用polyU大獲成功之后，利用身邊保存著多種多聚核昔酸也開(kāi)展了破譯密碼的研究，采用的方法也是加入不同比例的混合多核昔酸兩組展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)組一年多的努力，結(jié)果搞清了各種氨基酸的堿基組成，但是并不知其順序。Nirenberg于1964年又采用三聯(lián)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)，一舉破譯了所有密碼，取得了重大的突破。五.三聯(lián)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，按比例合成RNA的方法不能解決最關(guān)鍵的順序問(wèn)題，此時(shí)擅長(zhǎng)R

17、NA合成的.Khorana,G.就擔(dān)負(fù)起直接合成有序多核昔酸的難題，1964年正當(dāng)Khorana剛剛奮力完成了第一批排列的核糖多核昔酸時(shí)，Nirenberg又有新的突破，使破譯密碼的艱難工作迅速達(dá)到了光輝的頂點(diǎn)，這種新的突破就是建立了三聯(lián)體結(jié)合的新方法。這個(gè)方法的思路是建立在兩項(xiàng)基礎(chǔ)上的：tRNA和氨基酸及三聯(lián)體的結(jié)合是特異的；上述結(jié)合的復(fù)合體大分子是不能通過(guò)硝酸纖維濾膜（NC）的微孔，而tRNA-氨基酸的復(fù)合體是可以通過(guò)的。Nirenberg采用了一把鑰匙開(kāi)一把鎖的思路，進(jìn)行破譯密碼。他們首先發(fā)現(xiàn)當(dāng)簡(jiǎn)單的特定的核苷酸加入到E.col的核糖體上時(shí)，它們并不促使蛋白質(zhì)的合成，而引起了特定的tRN

18、A及其攜帶的氨基酸結(jié)合到核糖體上，形成大的復(fù)合體。因此他們每次在無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中僅加一種已知順序的三聯(lián)體RNA（如ACA），同時(shí)在氨基酸中只用1C標(biāo)記一種氨基酸（如Ser），若ACA進(jìn)入核糖體后，tRNA上攜帶的不是所標(biāo)記的Ser，那么tRNASer和其攜帶的Ser就不能與核糖體上的ACA特異結(jié)合形成大的復(fù)合體，而從NC上透過(guò)，所以通過(guò)測(cè)定透過(guò)NC的tRNA-aa小復(fù)合體是否帶有標(biāo)記，如帶有標(biāo)記就可以確定輸入的三聯(lián)體ACA不是Ser的密碼子；那么就可重新輸入另外的三聯(lián)體RNA，一直到tRNA所帶有的標(biāo)記的氨基酸不透過(guò)NC，說(shuō)明此三聯(lián)體RNA正好是標(biāo)記氨基酸的密碼子（圖14-3），就這樣Nirenb

19、erg小組一舉破譯了全部的密碼。六利用重復(fù)共聚物破譯密碼1965年Khorana以不同的思路和方法也巧妙地破譯了全部的密碼，他發(fā)揮了自己合成RNA的特長(zhǎng)，用已知堿基組成二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)堿基合成重復(fù)共聚物mRNA，在體外翻譯系統(tǒng)中加入同位素標(biāo)記的氨基酸，然后分析所合成多肽的氨基酸順序，再進(jìn)行比較分析。Khorana采用了有機(jī)合成一條短的單鏈DNA重復(fù)順序，然后用DNA聚合酶1合成其互補(bǔ)鏈，再用RNA聚合酶及不同的底物合成兩條重復(fù)的RNA共聚物（圖14-4），作為翻譯的mRNA，加入到體外表達(dá)系統(tǒng)中，根據(jù)合成的肽鏈的相應(yīng)順序來(lái)推測(cè)各氨基酸的密碼子，如表10-1所示。當(dāng)重復(fù)順序?yàn)椋║C）n時(shí)，組成的

20、重復(fù)RNA無(wú)論怎么閱讀，只可能是UCU-CUC，翻譯的多肽也是由絲氨酸和亮氨酸之間排列的順序，但尚不能確定這兩種氨基酸的相應(yīng)密碼子。當(dāng)重復(fù)順序?yàn)椋║UC）n時(shí)，無(wú)論怎么閱讀，都只產(chǎn)生三種多聚氨基酸，即polySer,polyLeu和polyPhe，和第一次比較，只有一個(gè)密碼子UCU相同，但同樣都有Ser和Leu，所以仍不能確定。再看第三行重復(fù)順序（UUAC）n,無(wú)論怎么讀法，只會(huì)是四個(gè)密碼子的循環(huán)；UUA-CUU-ACU-UAC，但合成的肽鏈中氨基酸三種，Leu-Leu-Thr-Tyr。將密碼子和氨基酸與第二次作對(duì)照，彼此共有密碼子CUU和Leu,所以可以確定CUU是Leu的密碼子。那么第二欄

21、中既然CUU已知是亮氨酸，毫無(wú)疑問(wèn)UCU是絲氨酸。第一欄中原來(lái)UCU-CUC難以確定那一個(gè)是Ser,那一個(gè)是Leu,現(xiàn)已確定UCU是Ser,那么余下的CUC定是亮氨酸了。Khorana就用這表14-1用二個(gè)或三個(gè)、四個(gè)核苷酸構(gòu)造重復(fù)共聚體來(lái)確定密碼子重復(fù)順序可組成的三聯(lián)密碼多肽的氨基酸組成(UC)nUCU-CUCSer-Leu(UUC)n(UUC);(UCU);(CUU)polyPhe,polySer,polyLeu(UUAC)n(UUA-CUU-ACU-UAC)Leu-Leu-Thr-Tye種方法將所有的遺傳密碼都破譯了。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還同時(shí)證實(shí)了三聯(lián)密碼的正確性，以及兼并的存在。由于Nirenb

22、erg和Khorana二人在破譯遺傳密碼研究中的卓越貢獻(xiàn)，他們二人共同獲得了1968年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。遺傳密碼如表14-2所示。氨基酸縮寫(xiě)符號(hào)如表14-3所示。七終止密碼子的確定1964年Yanofsky在研究E.coli色氨酸合成酶A蛋白時(shí)推測(cè)無(wú)義密碼子(nonsensecodons)(即終止密碼子)的存在。他的推測(cè)/是從兩個(gè)不同的角度：一是為trpA編碼的mRNA還編碼了trpB，trpC，trpD和trpE。那么有可能在翻譯時(shí)中途在某個(gè)位點(diǎn)(兩個(gè)肽的連接處)停止，然后再?gòu)南乱粋€(gè)新的起點(diǎn)翻譯，這樣使各個(gè)肽可以分開(kāi)，而不至于產(chǎn)生一條很長(zhǎng)的肽鏈。這就意味著終止密碼子(stopcodons

23、)的存在。另一個(gè)角度是他發(fā)現(xiàn)E.coliTrp-的突變株是不能合成完整的色氨酸合成酶蛋白，但繼續(xù)對(duì)它進(jìn)行誘變可以得到回復(fù)突變?；貜?fù)突變中有兩種，一種是個(gè)別氨基酸發(fā)生了變化，而另一種是完全回復(fù)，沒(méi)有任何氨基酸組成的變化，這表明,E.coliTrp-不可能是任何移碼突變的結(jié)果，那么這類(lèi)的突變很可能攜帶有阻止合成的無(wú)義密碼子。直到1965年Weigert,M.和Garen,A由堿性磷酸酶基因中色氨酸位點(diǎn)的氨基酸的置換證明E.coli中無(wú)義密碼子的堿基組成揭示了琥珀和赭石(ochre)突變基因分別是終止密碼子UAG和UAA。當(dāng)時(shí)64個(gè)密碼中的61個(gè)已破譯，只留下了UAA、UAG和UGA有待確定。Gar

24、en等為了鑒定無(wú)義密碼子采用了和Brenner相似的策略。他們從E.coli的堿性磷酸酯酶基因（phoA）中的一個(gè)無(wú)義突變品系中分離了大量的回復(fù)突變株，然后來(lái)比較分析。結(jié)果從圖14-5中可以看出無(wú)義密碼子是從該基因的色氨酸位點(diǎn)的密碼子產(chǎn)生的。在回復(fù)突變中，無(wú)義密碼子變成了Trp、Ser、Tyr、Leu、Glu、Gln和Lys的相應(yīng)密碼子。僅有Trp的UGG變成UAG,然后在此基礎(chǔ)上回復(fù)突變成7種氨基酸，因此Trp產(chǎn)生的無(wú)義突變的密碼子就是UAG。最后1967年Brennr和Crick證明UGA是第三個(gè)無(wú)義密碼子。根據(jù)無(wú)義突變的三種昵稱(chēng)，三個(gè)終止密碼子UAA叫赭石（ochre）密碼子（相應(yīng)于赭石突變）；UGA叫琥珀密碼子（相應(yīng)于琥珀突變）；UGA叫蛋白石（opal）密碼子（相應(yīng)于蛋白石突變）或乳白密碼子。表14-2遺傳密碼第二位UCAG第一位UUUUPheUCUSerUAUTyrUGUCysU第三位UUCUCCUACUGCCUUALeuUCAUAA終止UGA終止AUUGUCGUAG終止UGGTrpGCCUULeuCCUP