地球上的生命一直處在不斷進化之中,，但控制這一過程的基因代碼卻始終不變,，還是同樣的組成部分，同樣的排列方式，與數十億年之前別無二致。

　　在歷史上的某個時間點,，我們的遺傳機制忽然達到了平臺期，基因代碼從此固定了下來，不會再發(fā)生任何改變,。

　　科學家認為，其中的原因可能是DNA翻譯產生蛋白質的方式本身存在著某種限制,。

　　西班牙的一支基因學家團隊對轉運RNA(tRNA)進行了研究,。轉運RNA能夠將合成蛋白質的“磚塊”運送到“裝配線”上，讓它們以正確的順序連接在一起,。

　　弗朗西斯?克里克(Francis Crick)于上世紀60年代破解了基因密碼的內在機制,，因此贏得了諾貝爾獎。他將該機制稱作“凍結事故”,。這是因為遺傳機制只能使用20種氨基酸(合成蛋白質的原料),，而這一數字已經超過30億年沒有增加過了。

　　人類可以在體內將這些氨基酸合成蛋白質,，但我們也需要遺傳機制無法產生的,、額外的氨基酸。

　　從理論上來說,，基因密碼可以使用63種氨基酸,，但在數十億年前，這一數字卻遇到了某種障礙,，沒能繼續(xù)增長下去,。

　　但如果我們能夠利用的氨基酸超過了20種，在合成蛋白質的過程中就可能經常出現(xiàn)各種各樣的誤差,，制造出錯誤的蛋白質,，最終導致整個生物系統(tǒng)土崩瓦解。

　　每個轉運RNA都有兩塊關鍵區(qū)域，這兩塊區(qū)域的不同組合為每個tRNA賦予了獨特的身份,。如果氨基酸種類過多的話,，在產生新的tRNA時，整個系統(tǒng)肯定會出現(xiàn)混亂,。

　　該團隊同時還將目光投向了合成生物學這一新領域,，希望能突破大自然的限制,，進一步擴大遺傳密碼范圍。

　　“根據遺傳密碼進行的蛋白質合成是生物系統(tǒng)的決定性標志,，最重要的就是保證信息的翻譯準確無誤,。” 西班牙生物醫(yī)藥研究所的一名基因學家,、本文的主要作者路易斯?里巴斯?德?波普拉納教授(Lluís Ribas de Pouplana)解釋道,。

　　每個轉運RNA都有兩塊關鍵區(qū)域，其中一端與一種特定的氨基酸相連,，另一端則負責識別由三個堿基構成的密碼子——但同一種氨基酸可以對應多種密碼子,。這兩塊區(qū)域的不同組合為每個tRNA賦予了獨特的身份。

　　該研究團隊表示,，遺傳密碼之所以只能利用20種氨基酸,，是因為如果氨基酸種類過多的話，在產生新的tRNA時,，整個系統(tǒng)肯定會出現(xiàn)混亂,。

　　里巴斯教授說道：“我們的研究工作顯示，轉運RNA沒有足夠的識別要素,，因此這個系統(tǒng)無法識別出63種不同的RNA,。由于每種氨基酸都需要對應一種專門的轉運RNA，轉運RNA數量的上限也就決定了能利用的氨基酸數量的上限,。這一上限碰巧就是20種,，而且已經30億年沒有變過了?！?/p>

　　但該團隊同時還將目光投向了合成生物學這一新領域,，希望能突破大自然的限制，進一步擴大遺傳密碼范圍,。

　　里巴斯教授解釋道：“這一限制不可能自然而然地發(fā)生改變,，你可以將它稱作分子多樣性的瓶頸。但我們可以在實驗室中人為地增加細胞使用的氨基酸的數量,。在自然環(huán)境中,，添加新的氨基酸需要整個生物系統(tǒng)進行非常大的調整,，我認為我們的研究工作再次證明了這一點,。大自然是做不到這樣的事情的。在此次研究之后,，如何進行這樣的調整就是我們面臨的主要問題,。”