Как е установен триплетът на генетичния код; Персонализирано хранене
Джордж Бийдъл и Едуард Тейтъм, в своите пионерски проучвания с гъбата Neurospora, предполагат връзка 1: 1: 1 между гена, ензима и биохимичната реакция. Но как нуклеотидната последователност на всеки ген е свързана с аминокиселинната последователност на нейния кодиран протеин остава въпрос без отговор.
В статията от 1961 г. в Nature, озаглавена „Обща природа на генетичния кодекс на протеините“, Франсис Крик, Лесли Барнет, Сидни Бренер и Ричард Уотс-Тобин най-накрая решават пъзела. Те правилно заключиха, че генетичният код е троен код, кодът е излишен (наричан още дегенериран: излишъкът или дегенерацията е характеристика на генетичния код, правилото за съответствие между нуклеотидната последователност на нуклеиновите киселини и последователността на аминокиселините на полипептиди; той се отнася до факта, че има повече различни кодони, отколкото са необходими за съхраняване на генетичната информация), триплетите не се припокриват, няма запетаи (въпреки че интроните впоследствие са открити) и всяка нуклеотидна последователност се чете от начало от конкретна отправна точка.
През 1961 г. единствената аналитична процедура, която може да се използва за подреждане на предполагаемата нуклеотидна последователност на ген, е картографирането на генетични структури, използващи мутанти с промени в споменатия ген. Мутационно променените места, картографирани от тази процедура, са предполагаеми места за промяна на нуклеотидите.
За щастие на Крик и неговите сътрудници, Сиймор Бенцър е разработил в края на 50-те години елегантен анализ, използващ мутации в rII региона на фаг Т4 (който има 2 съседни гена, наречени цистрони А и В - цистронът е най-малката единица генетичен материал способен да бъде отговорен за синтеза на полипептид). С тази система Benzer предостави първата подробна структурна карта на генетичен регион, в случая геномът на фага.
Въпреки невъзможността да се секвенира ДНК, Крик и колегите му бяха убедени, че той може да използва мутагенеза и генетична рекомбинация със системата T4 rII, за да картографира променените места в този генетичен регион и да установи общото естество на генетичния код.
Картата на Benzer за региона T4 rII е в съответствие със заключението, че всеки ген е изграден от линейна последователност от нуклеотиди, всеки от които може да претърпи наследствена промяна, която може да промени белтъчния продукт. Това, че полипептидите се състоят и от линейни аминокиселинни последователности, е установено преди това от Fred Sanger и други.
След това през 1958 г. Върнън Инграм показва, че мутантният човешки полипептид на хемоглобин има само една промяна на аминокиселината. Логичното заключение, получено от тези и свързаните с тях проучвания, е, че всеки ген се състои от уникална линейна последователност от нуклеотиди и че тази последователност е преобразувана в уникална линейна последователност от аминокиселини. Ако тази интерпретация е вярна, тогава трябва да има „генетичен код“, свързващ нуклеотидната последователност на всеки ген с аминокиселинната последователност на кодирания му протеин.
Крик беше предложил хипотезата за "адаптера" - че специфични молекули (по-късно идентифицирани като тРНК) са отговорни за "превеждането" на специфична нуклеотидна последователност в определена аминокиселина. Бренър от своя страна сравнява известните аминокиселинни последователности на протеини и заключава, че генетичният код не може да се припокрива (една от няколкото възможности), тъй като всяка аминокиселина може да бъде разположена в съседство с всяка от останалите 19 аминокиселини.
Стратегията на Крик за определяне кой от потенциалните "кодове" е правилен се основава на убеждението му, че клас мутагени, акридинови багрила (като профлавин) причиняват добавяне на базови двойки или намаляване на ДНК. По това време това не беше преобладаващото мнение, но беше подкрепено от техните данни. В съответствие с това тълкуване беше наблюдението, че индуцираните от акридин ДНК мутации имат необичайна характеристика: те са пълни или непропускащи (т.е. мутацията води до пълна загуба на генната функция). Това предполага, че тези мутации възпрепятстват правилното транслиране на кодиращата област към 3 'края (надолу по веригата) на мястото на мутация.
Крик и колегите му по-нататък разсъждават, че мутация, причинена от добавянето на основна двойка, може да бъде потисната от близката мутационна промяна от противоположния тип, премахването на основна двойка. Тази втора промяна би възстановила "естествената" рамка за четене, към 3 'края на мястото на втората мутация. По този начин, само полипептидният сегмент, определен от ДНК последователността между местата на 2-те мутационни промени, ще бъде променен.
Те тестваха тези прогнози, използвайки мутант T4 rII, индуциран от профлавин, който те определиха FC0. Те произволно предположиха, че този мутант е възникнал в резултат на добавянето на основна двойка (наречена "+"). Тази мутация се картографира на място в специфичен сегмент от цистрон В на региона T4 rII, което според Benzer не е от съществено значение за функцията rII B. Значението на избора на този генетичен регион за анализ е очакването, че променена последователност от аминокиселини е посочена от ДНК сегмента между + (добавяне на основна двойка) и - (премахване на основната двойка) промените в избрания B регион не биха били вредни.