遗传密码起源及其在刑侦中的应用

1944年，美国微生物学家Oswald T.Avery等指出，DNA是遗传的物质基础。DNA上每3个连续的碱基编码1个氨基酸的规则，称为遗传密码。1961年，美国科学家Nirenberg和德国科学家Matthaei破译遗传密码，揭示了DNA编码表达成为蛋白质的规则。DNA编码经过转录和翻译，氨基酸合成了多肽链，多肽链经过折叠卷曲后成为蛋白质，产生相应的功能。

遗传密码的起源是生命科学的核心问题之一。遗传密码的产生是在生物进化中形成的，与生命起源问题联系在一起。DNA动态变化过程，包括点突变、移码突变和基因修饰，也是与生命起源和遗传密码起源问题联系在一起的。

核酸中的核苷酸序列与蛋白质中的氨基酸序列之间有对应关系。连续的3个核苷酸序列为1个密码子，特指1个氨基酸。这个规则的建立，是从无序到有序的过程，是蛋白质功能的体现。其中，空间构象与立体化学、信息输入密码等有关学说，用以解释各种突变现象，解释基因表达的调控。

在分子进化过程中，信息流向为从蛋白质到核酸的过程，将蛋白质适应环境的信息通过DNA永久保存。氨基酸和核苷酸在高温、高压的热环境下相互作用，使蛋白质与核酸建立紧密的联系，从而形成了遗传密码（见图1-10）。密码子与氨基酸之间存在立体化学联系，有相互作用的立体空间规则，这也应该是一种密码体系。(www.xing528.com)

图1-10　遗传密码表：64种密码子与20种氨基酸的对应关系

厦门大学赵玉芬教授曾提出核酸与蛋白质共同起源的观点，提出“磷是生命化学过程的调控中心”。因为磷酰化氨基酸能同时生成核酸及蛋白质，又能生成LB-膜及脂质体。她认为，原始地球火山频发，焦磷酸盐、焦磷酸酯类化合物容易在地表积累，其P-O-P键含有的能量，通过与氨基酸形成P-N键，最终转移到肽键和核苷酸的磷酸二酯键中。她推测，磷酰化氨基酸在生成蛋白质和核酸的过程中，蛋白质与核酸可以通过磷酰基的调控作用相互影响，从而产生原始密码子的雏形，并进一步进化到遗传密码的现代形式。

对Y染色体而言，Y-DNA序列的动态变化是受环境宏观调控的，是与遗传密码的起源有重要关系的基础生物学问题。