Det er teoretisk 64 mulige kodoner. Koden kalles også degenerert siden flere enn en kode gjelder for en spesiell aminosyre.
Det finnes også startkodon for start og stoppkodon for stopp av proteinsyntese. Startkodon er AUG som koder for aminosyren N-formylmethionin i bakterier og for methionin hos eukaryoter (Eukarya) og arkebakterier (Archaea). Det er viktig med veldefinert startkodon, ellers skiftes hele leserammen og det lages et helt annet protein. Den leserammen som gir det protein som genet har til formål å lage kalles leseramme O. Leserammene +1 og -1 koder for helt andre proteiner.
| Aminosyre | 3-kode | 1kode | Kodoner |
|---|---|---|---|
| Alanin | Ala | A | GCC, GCU, GCG, GCA |
| Arginin | Arg | R | CGC, CGG, CGU, CGA, AGA, AGG |
| Asparagin | Asn | N | AAU, AAC |
| Asparaginsyre | Asp | D | GAU, GAC |
| Cystein | Cys | C | UGU, UGC |
| Glutaminsyre | Glu | E | GAA, GAG |
| Glutamin | Gln | Q | CAA, CAG |
| Glycin | Gly | G | GGU, GGC, GGA, GGG |
| Histidin | His | H | CAU, CAC |
| Isoleucin | Ile | I | AUU, AUC, AUA |
| Leucin | Leu | L | UUA, UUG, CUA, CUG, CUU, CUC |
| Lysin | Lys | K | AAA, AAG |
| Methionin | Met | M | AUG |
| Fenylalanin | Phe | F | UUC, UUU |
| Prolin | Pro | P | CCU, CCC, CCA, CCG |
| Serin | Ser | S | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC |
| Threonin | Thr | T | ACU, ACC, ACA, ACG |
| Tyrosin | Tyr | Y | UAU, UAC |
| Tryptofan | Try | W | UGG |
| Valin | Val | V | GUU, GUC, GUA, GUG |
| Stoppkodon | UAA, UAG, UGA |
Proteinsyntese
Oppskriften på protein er omtrent den samme hos alle livsformer på Jorden fra bakterier, arkebakterier til eukaryoter, og viser et felles evolusjonært opphav for alt liv.
Paul Zamecnik (1912-2009) gjorde in vitro studier av hvor i cellene det blir laget proteiner. Med radioaktivt merkete aminosyrer tilført rotter, etterfulgt av homogenisering og isolering av cellefraksjoner og bestanddeler fant de at det første radioaktive proteinet ble laget i en fraksjon som inneholdt ribosomer. Den amerikanske biokjemikeren Mahlon Hoagland (1921-2009) oppdaget at aminosyrer blir aktivert og festet til en varmestabil RNA, kalt transfer-RNA (tRNA) , oversetteren av den genetiske koden, i form av en aminoacyl-tRNA katalysert av enzymet aminoacyl t-RNA syntetase.
Med fire baser adenin (A), thymin (T) (uracil, U i RNA), guanin (G) og cytocin (C) gir den genetiske koden med tripletter 43 =64 mulige koder.
Triplettene på mRNA blir avlest fortløpende i 5’-3’retning, og et startkodon angir en leseramme.
Den tyske biokjemikeren Heinrich Matthaei bidro til å løse den genetiske koden i 1961, og hvorfor han ikke han ble en av nobelprisvinnerne var underlig.
Mest variasjon i den genetiske koden i mRNA er det i mitokondriene som lager eget tRNA. Noen aminosyrer har flere kodoner. Arginin, leucin og serin har 6 kodoner, aminosyrene metionin og tryptofan har bare ett kodon. Bakterier, planter og dyr (inkludert mennesker) har den samme genetiske koden, det samme har parasittpartiklene virus. Sopp som Candida albicans har hatt en stor endring i den genetiske koden.
t-RNA-aminosyre danner basepar med mRNA kodon i form av tre baser i tRNA kalt antikodon.
Den genetiske koden er til en viss grad robust i å tåle mutasjoner. I en missens-mutasjon blir en base erstattet av en annen. I en transisjonsmutasjon blir et purin erstattet med et purin G≡C byttes til A=T (de horisontale strekene angir antall hydrogenbindinger).
I proteinsyntesen er det nødvendig å aktivere de 20 protein L-aminosyrene med 20 aminoacetyl-t-RNA syntetaser, ATP og magnesium (Mg2+) som til sammen gir mer enn 32 tRNA,