Генетичният код има редица интересни характеристики
Първо, отново трябва да се отбележи, че в кода няма препинателни знаци, т.е. сигнали, показващи края на един кодон и началото на следващия. По този начин рамката за четене трябва да бъде правилно настроена в началото на четене на молекулата на иРНК и след това да се движи последователно от един триплет към следващия. Ако първоначалната рамка за четене е „съборена“ от един или два нуклеотида или ако рибозомата случайно пропусне един нуклеотид в иРНК, всички следващи кодони ще излязат от правилната рамка и това ще доведе до образуването на протеин с изкривена аминокиселинна последователност.
Ориз. 29-22. „Речникът” на кода на аминокиселината, с помощта на който се записва информация за белтъка, който кодира в иРНК. Кодоните се четат в посока Първата и втората бази са маркирани в черно; третата база (показана в червено) е по-малко специфична от първите две. Трите стоп кодона са показани в сиво, а иницииращият кодон в червено. Имайте предвид, че всички аминокиселини с изключение на метионин и триптофан имат повече от един кодон. Кодовите думи на аминокиселините, както са написани в ДНК, са комплементарни, но антипаралелни на кодовите думи на иРНК и съдържат Т остатъци в позиции, комплементарни на А и А остатъци в позиции, комплементарни на U. Например кодоните на иРНК и ДНК за метионин изглеждат така:
Второ, имайте предвид, че 3 от 64-те възможни нуклеотидни триплета (UAG, UAA и UGA) не кодират нито една от известните аминокиселини (Фигури 29-22); това са безсмислени кодони, които обикновено сигнализират за края на синтеза на полипептидната верига. Кодонът AUG е началният кодон както при прокариотите, така и при еукариотите; освен това във вътрешните разпоредбиполипептидна верига, тя кодира метионин.
Третото важно свойство на кода е, че кодовите думи за аминокиселини (фиг. 29-22) са еднакви във всички изследвани организми, включително хора, E. coli, растения, земноводни и всички други видове, включително вируси.
Таблица 29-2. Дегенерация на аминокиселинния код
Така се създава впечатлението, че всички видове растения и животни имат общ еволюционен предшественик с един генетичен код, който е напълно запазен през цялата биологична еволюция. Поради това е широко разпространено мнението, че генетичният код е универсален. Изведнъж обаче се появиха нови факти. Сравнително наскоро беше установено, че в процеса на синтез на протеини от митохондриите в присъствието на рибозоми, tRNA и mRNA от митохондриален произход се използват редица кодони на аминокиселини, които не съответстват на тяхното значение според стандартния кодов "речник" (фиг. 29-22). Например, човешките митохондрии използват триплета AUA като кодон за метионин, а не изолевцин, а триплетът UGA, който обикновено служи като терминиращ кодон, кодира триптофан в тези митохондрии. Значението на тези факти все още е болезнена загадка за учените. Направените наблюдения подтикнаха интензивно търсене на други значителни разлики в биохимичната генетика на митохондриите, които могат да дадат ключ към проблема за произхода на митохондриите и еукариотните клетки.
Най-изненадващото свойство на генетичния код вероятно е неговата изроденост. Думата "дегенерация" е математически термин, който в този случай показва, че повече от един кодон може да съответства на една аминокиселина (Таблица 29-2). Само метионинът и триптофанът са кодирани от един и същи кодон. Израждането на кода не го означаванесъвършенство, тъй като няма единичен кодон, който да кодира няколко аминокиселини. Дегенерацията на кода не е еднаква за различните аминокиселини. И така, левцинът и серинът съответстват на шест кодона всеки, глицинът и аланинът - по четири, а глутаминовата киселина, тирозинът и хистидинът - по два.
Ако една аминокиселина е кодирана от няколко кодона, тогава в повечето случаи тези кодони се различават в третата буква, т.е. от нуклеотида в техния 3-край (фиг. 29-22). Например, аланинът е кодиран от триплетите GCU, GCC, GCA и GCG, т.е. първите две букви на GC са еднакви за всички аланинови кодони. Почти всички аминокиселинни кодони се състоят от триплети, които могат да бъдат представени като или . Специфичността на всеки кодон се определя главно от първите му две букви; третата буква, т.е. нуклеотидът в 3-края има по-малка специфичност. Нека разгледаме този въпрос по-подробно.