科学家发现一种微生物，打破了遗传密码的基本法则

加州大学伯克利分校的研究团队发现，一种名为甲烷八叠球菌（Methanosarcina acetivorans）的产甲烷古菌，能以两种不同方式解读原本应作为‘停止信号’的遗传密码子UAG——有时它真的终止蛋白质合成，有时却插入一种稀有氨基酸‘吡咯赖氨酸’（pyrrolysine），使蛋白质继续延长。结果，同一个基因指令可生成两种结构与功能不同的蛋白质。这种‘双义密码子’现象挑战了生物学长期公认的基本原则：即每个三联密码子在翻译中必须具有唯一、确定的含义（要么指定某个氨基酸，要么明确终止）。研究人员发现，该菌体内吡咯赖氨酸的丰度会影响UAG的解读方式：当这种氨基酸充足时，更倾向于插入并延伸蛋白；当它稀缺时，UAG则更多发挥终止作用。目前发现该菌约200–300个基因含有UAG，意味着大量蛋白质存在‘全长版’和‘截短版’两种形式，可能成为细胞适应环境变化的一种调控机制。这一发现不仅拓展了我们对遗传密码‘刚性’的认知，也带来实际应用前景：例如，许多遗传病（如囊性纤维化、杜氏肌营养不良）由提前出现的终止密码子导致蛋白失效，若能适度‘软化’这类终止信号（即让其‘漏读’），或许可帮助细胞生产足够量的完整功能蛋白，从而缓解症状。此外，这类消耗甲基胺的古菌还参与人体肠道代谢，影响心血管健康相关物质（如氧化三甲胺）的生成，因此其调控机制也具有医学价值。