基因科学新发现：所有密码子都可能成为起始密码子本文转自：北京邮电大学出版

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近几十年来，那些与遗传物质打交道的科学家能想到的就那么几条基本规则。首先， DNA被“转录” 成信使RNA（mRNA），而mRNA被“翻译”成蛋白质，这一过程对几乎所有的生物学功能来说都是必需的。而有关这一“翻译”过程的中心原则，科学家一直以为mRNA中只有少数几个起始密码子和三碱基序列才能触发蛋白质的产生。但是，来自美国国家标准技术研究所的一组科学

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家，在完成最近的一些测量之后，认为我们可能需要重新审视，并有可能改写这一原则了。
这项研究是“计量学在生物学中的应用”联合首创计划的一部分，由美国国家标准技术研究所和斯坦福大学合作完成。该合作成形于2016年，其目标是：通过召集来自学术界、政府实验室以及工业界的专家，进行团体合作调查研究，以推动生物测量科学的发展。这次合作得出的研究成果，于2017年2月21日发表在《核酸研究》杂志上。该研究成果证明至少有47个可能的起始密码子，其中的每一个都可以指示细胞开始蛋白质的合成。人们之前认为，在64种可能的三联体密码子中，只有7种可以触发蛋白质的合成。
“可能还有许多潜在的起始密码子仍然没有被我们发现，因为还没有人能看到它们（作为起始密码子起作用）。”论文的第一作者阿里尔·赫克特说。
20世纪五六十年代，科学家做出了很多关于DNA和RNA的初步发现，其中就包括起始密码子。自此以后，这些观点在世界各地的教科书中都被奉为对分子生物学规则的最現代的理解。
遗传密码通常是由四个字母——A、C、G和T（或U）——构成的字母序列来表示的。这些字母代表的分子单位，分别被称为腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶（对DNA编码来说）或尿嘧啶（对RNA编码来说）。在50年前，当时最好的研究工具发现，在大多数生物中只有寥寥几个起始密码子具有AUG、GUG和UUG的基因序列。在人类对基因的理解中，起始密码子是极为重要的，因为它们标记着将RNA“翻译”成特定氨基酸链（也就是蛋白质）的开始。
赫克特和他的同事杰夫·格拉斯哥、马特·芒森在一次喝着咖啡、吃着百吉饼闲聊时，讨论到了他们的另一位同事保罗·雅施克在重构一个病毒——phiX174——的过程中，经历的那些失败的尝试。重构是用于研究基因组和识别必需基因时，对基因进行的一种重新编码或重排。作为此类研究的一个部分，病毒phiX174可以被用于感染大肠杆菌细胞。雅施克用不应该开始“翻译”过程的密码子（AUA和ACG）取代了几个基因的起始密码子。但在实验中，那些被删除的基因仍然在表达。
赫克特开始思考一个似乎相当天真的问题：是雅施克的实验结果出现错误了吗？如果实验结果是正确的，就表明这些密码子不符合人们对起始密码子的传统描述，而且启动蛋白质的“翻译”进程具有不同的可能性。那该怎么办？据他所知，从来没有人系统地探索过“翻译”是否可以从所有64个密码子开始，也从来没有人证明过你不能从任一密码子开始蛋白质的“翻译”过程。他们突然意识到，在对“密码子是如何出人意料、毫无征兆地开始启动”这一问题的理解上，主流观点可能出现了问题。
“我们所有人都开始反问自己，是否曾经看到过这一现象。”赫克特说。在对有关这一课题的现有文献做了进一步查阅后发现，答案是否定的。