信使RNA（mRNA）的開放閱讀框架區中，每3個相鄰的核苷酸為一組，代表一種胺基酸，這種存在於mRNA開放閱讀框架區的三聯體形式的核苷酸序列稱為密碼子（codon）。由A、U、C、G四種核苷酸可組成64個密碼子，其中有61個密碼子可編碼胺基酸。AUG既編碼甲硫氨酸，又作為多肽鏈合成的起始信號，作為起始信號的密碼子稱為起始密碼子。
絕大多數生物的起始密碼子 （initiation codon）都是AUG，作為多肽鏈合成的起始信號，同時編碼一種胺基酸，原核生物的起始密碼子AUG翻譯對應的是甲醯甲硫氨酸（fMet），真核生物的起始密碼子AUG翻譯對應的是甲硫氨酸（Met）。某些原核生物也以GUG和UUG為起始密碼子。
基本介紹
- 中文名：起始密碼子
- 外文名：initiation codon
- 某原核生物：GUG、UUG
- 真核生物：AUG
- 編碼密碼子：61種
- 終止密碼子：UAA、UGA、UAG
運作原理,選擇識別,確定過程,
運作原理
AUG是起始密碼子，也就是說肽鏈起始於甲硫氨酸。這個胺基酸是甲基化的甲硫氨酸。起始密碼子結合到一個與甲硫氨酸一tRNA相同的3’UAC5’反密碼子的甲醯甲硫氨酸一tRNA上．也就是說，甲硫氨酸一tRNA和甲醯甲硫氨酸一tRNA都是由AUG編碼．但是起始胺基酸的信號要比所有其他胺基酸的信號複雜得多。根據Stent的理論，存在兩種不同的可以接受甲硫氨酸的tRNA。只有其中一個甲硫氨酸在特異的甲醯化酶作用下轉變為甲醯甲硫氨酸。其他普通的甲硫氨酸一tRNA把甲硫氨酸結合到延伸的多肽鏈之間，而且只對應於AUG密碼子。甲醯甲硫氨酸起始多肽鏈的合成也可以回響GUG（纈氨酸的密碼子)。當GUG出現在起始點時，編碼甲硫氨酸，而出現在中間位置時．它編碼纈氨酸。對應的tRNA上的反密碼子似乎對密碼子的第一個核苷酸是寬容的。而第二和第三個核苷酸是選擇性的。
選擇識別
原核生物的翻譯要靠核糖體30S亞基識別mRNA上的起始密碼子AUG，以此決定它的可譯框架，AUG的識別由fMet-tRNA中含有的鹼基配對信息（3'-UAC-5')來完成。原核生物中還存在其他可選擇的起始密碼子，14%的大腸桿菌基因起始密碼子為GUG，3%為UUG，另有2個基因使用AUU。這些不常見的起始密碼子與fMet—tRNA的配對能力較AUG弱，從而導致翻譯效率的降低。有研究表明，當AUG被替換成GUG或UUG後，mRNA的翻譯效率大大降低了。
確定過程
在Nirenberg系統中，蛋白質合成能從指導合成的多聚核苷酸的任何鹼基起始。但是在體內蛋白質合成並不是從RNA分子的任何鹼基起始的。而需要一個起始密碼子。密碼子AUG是用得最普遍的起始密碼子，有的也使用GUG。 在所有將其鹼基順序與胺基酸順序作過比較的DNA分子中，當鹼基順序相應於一種特定蛋白質時AUG密碼子都有相同的讀碼，即簡要提到特殊信號指令AUG作為起始密碼子因而有確定的讀碼。如果沒有接收到信號，這個密碼子就會單純地讀作鏈內甲硫氨酸的密碼子。當用以起始肽鏈時，原核細胞AUG密碼子以一個修飾胺基酸即甲醯甲硫氨酸（fMet）起始肽鏈；真核細胞則使用未經修飾的甲硫氨酸。
