Stanley asked in 科學其他:科學 · 1 decade ago

有一題生物科的問題

若某虛擬外星生物的遺傳密碼是由五種核苷酸組合而成,且三個核苷酸對應一個胺基酸,則其遺傳密碼組合最多可對應幾種不同的胺基酸?

答案:124種

那我的疑問是:為什麼不是 5x5x5=125,是不是哪一種要扣掉?

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  • 1 decade ago
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    先來了解遺傳密碼(genetic code)的特性,如下圖:

    圖片參考:http://plato.stanford.edu/entries/information-biol...

    三個核苷酸可以轉譯(translate)成一種胺基酸的原理相信您應該知道,所以直接切入重點,就是終止密碼子(stop codon)並不具有轉譯出胺基酸的功能。

    圖片參考:http://prs-sun-107-nyeh-peshr-hme0-39.digisle.net/...

    看以上小動畫可以知道,轉譯一段mRNA最終需要一個終止密碼子,在這密碼子上由釋放因子(relaease factor)接上去,停止轉譯作用並讓核糖體、tRNA和胺基酸離開mRNA,假設有一段基因突變而缺乏終止密碼子(此種突變稱為nonsense mutation),會有Nonsense-Mediated mRNA Decay 的現象,藉此機制能偵測含有未成熟終止密碼子的mRNA及功能不完整的蛋白質,將不完整的mRNA移除。如下圖示的下半部,最終會有一些酵素將此異常的mRNA分解掉:

    圖片參考:http://life.nctu.edu.tw/~mb/image/chapter4-17.jpg

    ※圖片來源:GeneVIII,作者:Lewin

    此機制稱為「無意義突變監視系統」(nonsense-mutation surveillance system)。

    回到您的問題:若某虛擬外星生物的遺傳密碼是由五種核苷酸組合而成,且三個核苷酸對應一個胺基酸,則其遺傳密碼組合最多可對應幾種不同的胺基酸?

    相信在前面的解說應該可以曉得:轉譯過程中一定要有終止密碼子,而終止密碼子是不轉譯出胺基酸的密碼子,所以此外星生物至少有一種組合是用來終止轉譯作用的密碼子!(真像繞口令...)

    所以答案就是:(5x5x5)-1=124 (種)

    對了,補充一點,此答案的前提是,這些虛擬外星生物能製造一百多種不同的胺基酸,像在一般生物體中只能轉譯出二十種胺基酸(不包含之後的修飾作用)。

    Source(s): 分子生物學
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