新华社华盛顿5月26日电 美国俄亥俄州立大学科学家近日宣布，他们新发现了第22个由生物体本身遗传信息编码的天然氨基酸。
该大学两个研究小组分别在最新一期美国《科学》杂志上介绍说，他们是在烷八叠球菌属的微生物的一种酶中发现这种新氨基酸的，并将其命名为吡咯赖氨酸。同期杂志发表的一篇述评指出，这一发现显示，生命遗传密码“含义可能比标准教科书上描述的更为丰富”。
生物遗传信息的载体为DNA（脱氧核糖核酸），它是由4个不同的碱基按一定顺序连接成的双螺旋结构分子。生物个体的性状是通过各种蛋白质显现的，而蛋白质分子本身又是由氨基酸连接而成。那么，DNA上的生物遗传密码，是如何控制蛋白质合成的呢？科学家们经过探索后发现，这些遗传信息首先要经过信使核糖核酸的转录。信使核糖核酸分子由A、C、G和U4种核苷酸组成，它们以特定的排列复制DNA遗传信息。信使核糖核酸进入细胞质后，其携带的遗传密码可以指导氨基酸按一定次序合成蛋白质。
信使核糖核酸只有4种核苷酸，或者说4个“字母”，但组成蛋白质的氨基酸却有多种。进一步研究发现，4种核苷酸“字母”实际上是以相邻的3个为一组来组成氨基酸的密码。信使核糖核酸3个相邻核苷酸的排列顺序，生物学上称为“密码子”。也就是说，每种氨基酸都由一个“密码子”所编码。
在4个“字母”中选取不同的3个，照理说应该有64种排列组合。但信使核糖核酸4种核苷酸编码的氨基酸，实际数目却比这要少得多。原因在于，其中大多数“密码子”充当的是控制蛋白质开始合成或停止合成的信号，只有一小部分真正用于编码氨基酸。在发现DNA结构的30多年中，生物体中一共只发现了20个天然氨基酸。直到1986年，科学家们才取得突破，发现了第21个天然氨基酸。此后的10多年，科学界普遍认为，可能不会再发现新的氨基酸了。
俄亥俄州立大学科学家在对烷八叠球菌属微生物中一种能促进甲烷产生的酶进行了测序，对其中包含的一个UAG“密码子”进行了研究。按照传统的看法，这一“密码子”应该编码的是停止蛋白质合成的指令。但科学家们在研究中发现，该密码子的指令并未得到“贯彻”。进一步分析显示，这一“密码子”实际上最终编码形成了氨基酸，而且该氨基酸与已知的天然氨基酸都不相同。
科学家们认为，这一密码子可能经过了一个“重新定义”的过程，也就是其编码的内容，由“停止蛋白质合成”转变成了“产生氨基酸”，而且这一过程发生在遗传密码转录完成之前。他们指出，这一发现不仅表明，一些生物的遗传密码有可能在进化过程中经历重新编码、意义发生改变，而且也意味着，将来也许有可能通过改变遗传密码的编码方式来对氨基酸的产生进行控制，从而制造出能满足工业等需求的新型酶或其他蛋白质。
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