Предполагаемый первичный код

Ассортимент из трёх аминокислот уже давал Природе возможность строить простейшие белки многих типов, а присоединение к ним атомов металла, в качестве активных центров, позволяло создавать эффективные ферменты. Но по сравнению с сегодняшним набором из 20-ти аминокислот, это, конечно, был лишь очень бедный минимум. Эволюция биохимии, несомненно, была направлена к расширению ассортимента аминокислот, что требовало многих изменений и, в частности, увеличения возможностей генетического кода.

Особенности современного кода, позволяющие увидеть его предысторию, кроме совмещения метионина с сигналом „старт”, заключаются в неодинаковой информационной нагрузке на разные нуклеотиды триплета. Из таблицы B видно, что серин является единственной аминокислотой, при кодировании которой может изменяться второй нуклеотид. Первый нуклеотид изменяется в кодах аргинина, лейцина и серина. Зато третий нуклеотид изменяется (создаёт кодовые синонимы) у 18-ти аминокислот из 20-ти. Иначе говоря, с кодируемыми аминокислотами теснее всего связана вторая буква „слова”, слабее – первая, а связь с третьей буквой чётко выражена только у двух аминокислот.

Есть веские основания полагать, что свойства каждого параметра зависят от длительности его существования в ходе эволюции. Поэтому в разной информационной нагрузке нуклеотидов триплета можно увидеть развитие кода от одиночного нуклеотида к парам нуклеотидов (дуплетам) и, наконец, к триплетам. Ранее всего включился в работу второй нуклеотид триплета, затем к нему подключился первый, а третий вошёл в систему кодирования лишь на позднейших этапах эволюции. Кодовые возможности третьего нуклеотида далеко не исчерпаны, что позволяет далее наращивать ассортимент аминокислот в белках.

Если кодирование одиночными нуклеотидами показано в таблице C, а триплетами нуклеотидов – в таблице B, то представления о промежуточном варианте кодирования – парами нуклеотидов – приведены в таблице D. При составлении таблицы вызвал сомнение код AG, который мог бы соответствовать серину или аргинину. Но более вероятно кодирование этих аминокислот дуплетами UC и CG, поэтому приходится думать, что код AG стал первым из кодовых синонимов, каких много в современной системе кодирования. Это удивляет потому, что возможности дуплетного кодирования гораздо скромнее, чем у триплетного, и здесь, казалось бы, не до синонимов.

Таблица D