在層層剝離生命的奧秘顯現出生命的全部密碼之前，很有必要提一提蛋白質。這個名詞對於許多人都不會陌生，「高蛋白」幾乎成了高營養的代名詞。雖然蛋白質在生物學上的重要性並非全在於營養方面，但是，在生命體這座雄偉大廈的圖紙上，真正構築起大廈並行使各種功能的主要還是蛋白質，它是生命功能最忠實的執行者。
蛋白質是一類含氮的生物高分子，其基本組成單位是氨基酸。構成蛋白質的氨基酸只有20種，其中有8種是人體內無法合成的，需要從食物中攝取。蛋白質可以分為兩大類，一類是簡單蛋白質，它們的分子只由氨基酸組成，另一類是結合蛋白質，它們的分子由氨基酸和部分非蛋白質部分組成，結構相當複雜…··二總之，蛋白質是一種高分子有機化合物，種類繁多。由於不同生命體細胞內存在著不同的蛋白質，所以生命體能顯示出不同的性狀。
顯然，生命體無法直接將它特有的蛋白質傳遞給後代，猶如父母並不能把他們的眼睛、鼻子、嘴唇直接傳給子女一樣。在這一具有決定性意義的傳遞過程中，起關鍵作用的只有DNA，DNA可以把遺傳信息表現為細胞的結構和功能，它可以「指示」細胞合成自身生命活動所需要的一切蛋白質，蛋白質再進而顯示出生物體的遺傳性狀。
那麼，DNA如何「指示」細胞合成蛋白質？這一過程的複雜程度在人們沒有破譯出生命遺傳密碼之前幾乎難以設想。因為DNA是由4種鹼基組成，而蛋白質卻由20種氨基酸組成，4種鹼基若能夠決定20種氨基酸的排列組合，一定會有某種特別的編碼方式。1944年，著名的量子物理學家薛定愕出版了《生命是什麼》一書，提出了遺傳密碼的思想。薛定愕認為，莫爾斯電碼只用了點和劃兩種符號便可產生幾十種代號，基因分子的編碼方式必定具有雷同之處。薛定愕未能走得再遠一些，而是把這個很傷腦筋的問題留給了業餘生物愛好者、美國天文學家蓋莫夫。1953年沃森和克裡克關於DNA雙螺旋結構模型發表之後，蓋莫夫在1954年2月便提出了一個大膽的設想：DNA分子中的4種核音酸分解形成各種不同的組合，每一種組合就是一種氨基酸的符號。蓋莫夫的設想立即在美國招致非議，倒不是他說得沒有道理，而是他作為一個天文學家，「管得太寬了」，不該在生物學界「評頭論足」。蓋莫夫只好轉而求助於丹麥的一家科學雜誌，沒想到引起了很多物理學家的關注。1955年，這些物理學家憑藉著驚人的抽像思維能力，提出了三個核音酸組合在一起決定著一個氨基酸的設想。
1957年，克裡克在吸收物理學家關於DNA組合編碼的思想、對核甘酸可能是蛋白質合成的密碼進行研究時提出了「三聯體密碼」假說：在DNA分子中，三個核甘酸組成一種氨基酸的密碼，除了每個氨基酸有自己的「三體密碼子」外，多餘的密碼子是蛋白質合成或終止合成的符號。此外，也確實存在著一種氨基酸有幾種不同的密碼子的情況。至此，紛繁複雜的生命最終在三體密碼的基礎上獲得了統一，基因的真實面目也大白於天下：它只是一個密碼的系統，而不是人們原先想像的那樣是某種神秘的物質實體。生物界從最簡單的病毒到最高等的人類，基本活動都是合成蛋白質的活動，而且無一例外地都服從統一的、由核各酸組合而成的密碼的支配。所有的生物都在按照這個密碼體系進行著生命接力棒的傳遞。接下來又發生了一件轟動20世紀生命科學界的大事。20世紀60年代，美國生物學家尼倫伯格等人破譯了DNA中核甘酸組合成的生命遺傳密碼。1961年，美國生物學家尼倫伯格等人合成了由許多「尿核青酸」連結成的長鏈，稱為「多聚尿著酸（U－U－U－U……）」，他們把這條人工合成的長鏈加入含有多種氨基酸、□、核糖體和一些合成蛋白質所必需的溶液中。不久，奇跡出現了，這種溶液中形成了一條只有苯丙氨酸連接而成的多□鏈。於是，尼倫伯格等人斷定苯丙氨酸的三聯體密碼是U－UU。此後，尼倫伯格等人進行了更為複雜的試驗，並採用類似的方法確定了亮氨酸、異亮氨酸等多種氨基酸的密碼。到了1967年，他們破譯了20餘種氨基酸的密碼，還發現了不少代表著起始、終止和標點的密碼。後來，人們把尼倫伯格等人破譯的生命遺傳密碼組合成一部精緻的密碼字典，利用這部特殊的字典便可以隨心所欲地找到各種氨基酸和它所對應的遺傳密碼。
查閱遺傳密碼字典的時候，先取左邊（第一鹼基）的一個字母，再取上面（第二鹼基）
的一個字母，最後，再取右邊（第三鹼基）的一個字母，合起來就是一個氨基酸。例如GAG代表谷氨酸，AAU代表天冬酚胺等。非常有趣的是，密碼裡還有句號，用來表示氨基酸連成I一個段落。不妨借助這部生物字典翻譯下列一段密碼：GCA（丙氨酸）、AAC（天冬酚胺）、UCC（絲氨酸）。GGU（甘氨酸）、AUC（異亮氨酸）、UAC（酪氨酸）、UAA（句號）、UAG（句號）、GGA（甘氨酸）、UUA（亮氨酸）、CCC（脯氨酸）、AUG（甲硫安酸）、UCG（絲氨酸）、AAG（賴氨酸）、ACA（蘇氨酸）、AAG（賴氨酸）。原來，它就是噬菌體R17身上的部分遺傳密碼。科學家指出，從細菌到人類的一切生物的遺傳密碼都能從遺傳密碼字典上找到（附：遺傳密碼字典）。
當科學家們破譯了決定生命基礎的蛋白質的氨基酸合成密碼後，遺傳信息的傳遞機理便成了人們迫切渴望獲知的熱門話題。可是，在當時，對遺傳信息的傳遞過程作出合情合理的解釋，實在令人望而生畏。因為細胞學所掌握的事實是，所有DNA都在細胞核內，而蛋白質卻存在於細胞質中，像DNA這樣碩大的分子是無法隨意進入細胞質的。但是，DNA的遺傳密碼如果不能被帶入細胞質就無法合成特定的蛋白質，換言之，這個密碼就無所作為。於是，科學家們大膽地推測，一定有一個傳遞信息的使者，從DNA那裡拷貝了一份密碼文件，並帶入了細胞質中。那麼，這個傳遞信息的使者染色體是由許多記錄遺傳信息的小基因區段組成，每一個基因區段負責控制生物一種性狀或者負責幾種相關的性狀，或者是幾個基因區段負責控制生物體某方面的性狀等等，一旦這些正常基因發生變化就會變成異常基因，相應地由它決定的正常性狀也就變成了異常性狀。突變基因產生後就會通過精、卵、受精卵傳給下一代。但在DNA模型尚未建立之前，弗裡斯無法很好地解釋突變的內在機制。
弗裡斯的突變理論後來不斷得到證實。較為著名的有這樣一個實例：是誰呢？經過試驗和觀察，人們終於發現，這個信使就是RNA。RNA在合成蛋白質過程中的作用很快被實驗所證明：科學家們用一種除去DNA的□除去細胞中99％的DNA，結果發現細胞仍有合成蛋白質的能力，而如果用另一種除去RNA的□，只要除去35％的RNA，細胞就徹底失去了合成蛋白質的能力。
RNA的結構與DNA極為相似，也是由核甘酸連接而成的長鏈，只不過DNA是雙鏈，RNA是單鏈。如果在DNA單鏈的鳥源吟（G）處連上一個跑呼咬（C），在腺瞟吟（A）處接上一個尿噴院（U），這樣形成的一條新鏈就是RNA。
現在，人們已經知道，細胞核內DNA的遺傳信息必須由RNA翻譯過來並帶入細胞質才能合成蛋白質。可是，細胞為什麼不直接把氨基酸直接運到細胞核中的DNA那裡合成，卻必須要經過RNA的翻譯呢？科學家們的回答近似神話，聽起來饒有趣味：生物細胞中的DNA可是生物體傳宗接代的根本，它如同一份絕密的構造生命的圖紙，是萬萬不能遺失的。所以這份藍圖只能鎖在保險箱——細胞核中，只許抄寫，不能借出或銷毀。此外，DNA分子太大太長，細胞核這個工作車間太小了，裝配起來甚為不便，因此，必須依靠翻譯家的幫助，才能完成如此程序化的工。於是，在DNA的指揮下，翻譯家RNA不辭辛勞，幫助生物體合成各種各樣的蛋白質。
在生物界，蛋白質的種類是一個天文數字。僅就人體而言，細胞內的蛋白質可能就有1 種以上，這就是人體表現出各種性狀的物質基礎。例如子女有的地方像父親，有的地方像母親，那是因為子女從父母那裡得到了一張獨特的生命藍圖，從而合成了表現一定性狀的蛋白質，產生了一定的遺傳性狀。至於子女和父母有許多不像的地方則是因為有些遺傳性狀受到環境的影響而無法表現。
完成把「密碼」語言譯成蛋白質的20多種氨基酸語言的重任是由三種RNA共同肩負的，一種是信使RNA（m－RNA）；另一種是轉運RNA（t－RNA）；再一種是核糖體RNA（r－RNA），它們不知疲倦地分工協作，有條不紊地進行著自己的本職工作。
當細胞開始製造蛋白質時，細胞核內雙螺旋的DNA便分解成為兩個單鏈，信使RNA把DNA上合成蛋白質的密碼「抄錄」下來，然後被派往細胞質，在細胞質中與蛋白質的製造車間核糖體結合起來。這時候，轉運RNA便忙活起來，它能夠識別信使RNA上的遺傳密碼，因此充當了「譯員」的角色。轉運RNA表現得相當活躍，它來回工作，把相應的游離氨基酸「領到」核糖體那裡報到，使不同的氨基酸在核糖體上
|
|
