Genetischer Code
Der genetische Code ist eine Reihe von Regeln, die festlegen, wie der aus vier Buchstaben bestehende Code der DNA in den aus 20 Buchstaben bestehenden Code der Aminosäuren übersetzt wird, die die Bausteine der Proteine sind. Der genetische Code besteht aus einer Reihe von Nukleotidkombinationen mit drei Buchstaben, den so genannten Codons, von denen jedes einer bestimmten Aminosäure oder einem Stoppsignal entspricht. Das Konzept der Codons wurde erstmals von Francis Crick und seinen Kollegen im Jahr 1961 beschrieben. Im selben Jahr führten Marshall Nirenberg und Heinrich Matthaei Experimente durch, die zur Entschlüsselung des genetischen Codes beitrugen. Sie zeigten, dass die RNA-Sequenz UUU spezifisch für die Aminosäure Phenylalanin kodiert. Im Anschluss an diese Entdeckung identifizierten Nirenberg, Philip Leder und Gobind Khorana den Rest des genetischen Codes und beschrieben jedes Codon mit drei Buchstaben und die dazugehörige Aminosäure vollständig.
Es gibt 64 mögliche Permutationen oder Kombinationen von Nukleotidsequenzen mit drei Buchstaben, die aus den vier Nukleotiden gebildet werden können. Von diesen 64 Codons stehen 61 für Aminosäuren und drei für Stoppsignale. Obwohl jedes Codon nur für eine Aminosäure (oder ein Stoppsignal) spezifisch ist, wird der genetische Code als degeneriert oder redundant bezeichnet, da eine einzelne Aminosäure durch mehr als ein Codon kodiert werden kann. Wichtig ist auch, dass sich der genetische Code nicht überschneidet, d. h. jedes Nukleotid ist nur Teil eines Codons – ein einzelnes Nukleotid kann nicht Teil von zwei benachbarten Codons sein. Außerdem ist der genetische Code nahezu universell und weist nur seltene Variationen auf. Die Mitochondrien beispielsweise haben einen alternativen genetischen Code mit leichten Abweichungen.