Khái niệm về mã di truyền
Chúng ta biết rằng, trình tự các bazơ nitơ trên DNA quyết định trình tự của axit amin trên protein tương ứng. Tất cả có 20 axit amin trong protein, nhưng chỉ có 4 loại bazơ nitơ trong DNA. Như vậy, nếu mỗi bazơ nitơ xác định một axit amin, thì chỉ có 4 axit amin được xác định. Nếu cứ hai bazơ nitơ xác định một axit amin, thì số lượng các axit amin được xác định chỉ là 42=16, còn thiếu 4 axit amin chưa được xác định. Vậy, tối thiểu phải 3 bazơ nitơ xác định một axit amin. Như thế, số tổ hợp bộ ba có thể có từ 4 bazơ là 43=64. Nếu mã di truyền là những bộ ba thì xảy ra trường hợp nhiều bộ ba xác định một axit amin.
Ngày nay, bằng kết quả thực nghiệm, người ta đã chứng minh rằng, bộ ba mã di truyền là đúng. Trong bộ mã di truyền, một bộ ba nucleotide được gọi là codon.
Đặc tính của mã di truyền
Mã di truyền có một số đặc tính sau
- Mã di truyền không có dấu phẩy, nghĩa là thông tin di truyền được đọc theo từng cụm 3 nucleotide một cách liên tục, không ngắt quãng.
- Thông tin được đọc theo một chiều, bắt đầu từ một điểm xác định.
- Mã di truyền mang tính phổ biến, nghĩa là tất cả mọi sinh vật đều dùng chung một loại thông tin.
Một gen lấy từ tế bào động vật mã hóa cho một loại protein nào đó. Gen đó dù được dịch mã trong tế bào động vật hay dịch mã trong tế bào E. Coli, thì cũng chỉ tổng hợp nên một loại protein mà thôi.
- Mã di truyền mang tính thoái hóa (degenerate), nghĩa là, nhiều bộ ba cùng xác định một axit amin, trừ hai ngoại lệ là bộ ba AUG mã hóa cho methionine và UGG mã hóa cho trytophan.
Valine có 4 bộ ba mã hóa cho nó là GUU, GUC, GUA và GUG. Sự khác nhau chủ yếu của các bộ ba này là ở nucleotide thứ ba. Tuy vậy, không phải lúc nào cặp nucleotide đầu giống nhau cũng mã hóa cho một axit amin, ví dụ trường hợp của leucine có 6 bộ ba mã hóa, trong đó có hai bộ ba có hai nucleotide đầu khác với 4 bộ ba kia, đó là UUA, UUG và CUU, CUC, CUA, CUG.