遗传密码的破译

遗传密码是不是以3个碱基为一组？遗传密码的读取方式为重叠还是非重叠？密码子之间有没有分隔符？若要获得这些问题的答案，如果仅是凭借理论推导显然不够，实验证据的支撑才更具说服力。通过大量的实验研究工作，1961年，克里克等人最终给出了结论。

弗朗西斯·克里克在实验中选用T4噬菌体，对基因中碱基的增减对基因编码蛋白质的影响展开深入分析，结果显示，若是在碱基序列中增减1～2个碱基，所产生的蛋白质功能都不正常，不过若增减碱基的数量为3个时，所合成的蛋白质在功能方面却完全正常。

克里克通过实验完成了“对应1个氨基酸需要遗传密码中的3个碱基”的验证，同时他的研究还指出，遗传密码存在一个固定不变的起点，从该起点对遗传信息进行读取，这种读取是非重叠的，而且密码子之间不存在分隔符。

弗朗西斯·克里克对遗传密码的基本特征进行了描述与说明，然而密码子所涉及的具体哪一个氨基酸并未确定。就在弗朗西斯·克里克在实验室紧锣密鼓开展研究时，两位年轻学者却实现了对首个遗传密码的破译，他们一位是来自美国的尼伦伯格，另一位是来自德国的马太。

两位学者在研究中所走的路线和弗朗西斯·克里克大相径庭，他们的研究方向是体外合成蛋白质：先选取若干个试管，然后向每个试管中注入不同种类的氨基酸，再将脱氧核糖核酸、信使RNA细胞提取液、人工合成RNA多聚尿嘧啶核苷酸加入。观察后发现在苯丙氨酸试管中有多聚苯丙氨酸的肽链出现。(https://www.daowen.com)

从中不难发现，在多聚尿嘧啶核苷酸的作用下，促进生成了多聚苯丙氨酸，前者的碱基序列中存在若干个尿嘧啶构成的（UUUUUU ………），然后他们按照克里克的研究结论得到苯丙氨酸的密码子，即UUU。

第一个密码子被破译了！

这是生命科学史上的一座丰碑，对人类发展史也有着巨大的影响。随后，越来越多的学者遵循体外蛋白质合成的思路开始了更加深入的研究与论证，并最终将64个密码子全部找了出来，并据此完成对密码子表的编制。后来的研究表明，基本上全部生物所用的密码子都是一套，这也揭示了各类生命的同源性。

1953年，很多和遗传密码相关的问题引起了学术界的广泛讨论，一直到1966年，所有的遗传密码都已经被攻克和破译，使原有的抽象理论逐步过渡到现实中的具体实验阶段。20世纪中叶，很多学者对理论层面的研究提出了一些比较新颖的概念，如伽莫夫提出的“遗传密码”，他认为氨基酸是三个一组的碱基编码，而这一猜测是理论层面的，没有通过实验论证。但是，弗朗西斯·克里克等生物学家也正是基于这些可能的推测在实验中选择了可行的方向，并通过实验验证了伽莫夫的猜测，对遗传密码的一般性质予以确定。20世纪60年代，在如今看似简单的工作，处于当时的技术条件下取得科研成果可以说是极为艰难和复杂的，但科学家在理论基础上进行数以万计的实验，才最终发现了全部密码所对应的氨基酸，将生命的奥秘呈现于世人面前。通过科学先行者的不懈努力，也让我们清楚地认识到过程讨论、实验论证、综合分析的重要性，这对于年轻的学者同样是一笔非常宝贵的财富。