15.4. A genetikai kód majdnem tökéletesen univerzális

Az első vizsgálatok arra utaltak, hogy a genetikai kód univerzális, azaz az egyes kodonok minden élőlényben ugyanazt az aminosavat jelentik. Ez a feltételezés rendkívül ésszerű volt, hiszen ha egy élőlényben már érvényben van egy adott genetikai kód, akkor annak megváltozása rendkívül negatív következményekkel járna. A genetikai kód technikailag legegyszerűbben úgy tudna megváltozni, ha egy tRNS génjében történne mutáció, és ennek következtében az adott tRNS az eredetitől eltérő kodont ismerne fel, vagy az eredetitől eltérő aminosavat hordozna. Ez azzal a következménnyel járna, hogy az összes olyan fehérje aminosavsorrendje megváltozna, amely fehérje mRNS-ében az adott tRNS számára felismerhető kodonok vannak. A fehérjék nagy mérete miatt belátható, hogy a fehérjék nagy részének megváltozna az aminosavsorrendje.

Mindez arra utalt, hogy a genetikai kód nem változhat meg. Az univerzalitása pedig azt mutatta, hogy a most létező élőlényekben működő genetikai kód már az összes élőlény közös ősében is ebben a formában volt jelen.

Ma már tudjuk, hogy a fenti logikus feltételezések ellenére néhány ritka kivétel is akad, amelyek elsősorban a mitokondriumokat érintik (lásd 15.5. táblázat).

15.5. táblázat: A standard kódszótártól való eltérések

15.5. táblázat: A standard kódszótártól való eltérések

Az első kivételt 1979-ben fedezték fel. Kiderült, hogy az emberi mitokondriumban néhány kodonnak más a jelentése, mint a standard kódszótárban.

A mitokondriumnak saját tRNS készlete van. Egyes tRNS antikodonok megváltozása tette lehetővé a kód variációt. A mitokondrium genomok nagyon kevés (10-20) fehérjét kódolnak, fehérjéik többsége a gazdasejt sejtmagjában kódolódik, ezért a mitokondriális tRNS-ek mutációja kevés fehérjét érintett.

Újabban egyéb, nem mitokondriális eltéréseket is találtak például egyes archaeákban, ahol a 22. aminosavnak is nevezett pirrolizin beépítésére az egyik stop kodon (UAG) szolgál. Azok az UAG kodonok, amelyek nem stop jelként, hanem pirrolizin beépülésre szolgálnak, speciális szekvenciális környezetben vannak, ami által egy speciális tRNS segítségével szelektíven felismerésre kerülnek. Az aminosav készlet bővítéséhez tehát egy speciális tRNS-nek, és egy külön enzimnek is ki kellett fejlődnie az evolúció során, amely a pirrolizint a tRNS-hez kapcsolja. Ezen kívül vannak eltérések a genetikai kódszótárban egyes protistáknál (pl. Tetrachymena) is.

A genetikai kóddal kapcsolatos legfőbb szabályok tehát a következők. A genetikai kód triplet alapú, vesszőmentes, nem átfedő, degenerált, egyértelmű és közel tökéletesen univerzális.