同一組遺傳密碼，竟能在古菌細胞裡說出兩種意思

遺傳密碼常被形容為生命的共同語言：DNA上的三個字母對應一個胺基酸，或告訴細胞何時停止製造蛋白質。這套規則之所以重要，不只因為它支撐所有教科書裡的分子生物學，也因為現代基因工程、疾病診斷與蛋白質設計，幾乎都假設細胞會穩定而明確地讀懂每一個密碼子。

UC Berkeley研究人員如今在一種產甲烷古菌 Methanosarcina acetivorans 中，找到一個例外。根據ScienceDaily與Berkeley News整理的研究內容，這種古菌可把UAG密碼子讀成兩種訊號：有時它是典型的終止符號，讓蛋白質合成停下；有時它卻被讀作罕見胺基酸吡咯賴胺酸（pyrrolysine），讓核糖體繼續往下翻譯。

這並不是單純的「錯讀」。研究指出，同一段基因序列因此可能產生不同長度、不同組成的蛋白質產品，像是在分子層次擲出一枚硬幣。Berkeley News稱，相關PNAS論文於2025年11月6日發表，資深作者為UC Berkeley的Dipti Nayak，第一作者為Katie Shalvarjian；報導也指出，M. acetivorans 基因組中約有200到300個基因含有UAG，意味著這種雙重解讀可能不是孤立現象。

關鍵可能在於細胞內吡咯賴胺酸的供應。若這種罕見胺基酸與相應翻譯機制較充足，UAG較可能被當成「繼續」；若條件不足，它則回到終止訊號的角色。換言之，環境與代謝狀態可能影響同一段遺傳訊息最後變成哪一種蛋白質，為基因表現增添一層比序列本身更流動的調節方式。

這項發現挑戰的是一個長久以來相當實用的假設：在同一個生物體內，每個密碼子的意義大致固定。Popular Mechanics的科學報導也把這點連到更廣的生醫想像，包括未來是否可能借鏡這類機制，處理由過早終止密碼子造成的遺傳疾病，例如囊性纖維化或裘馨氏肌肉失養症。不過，這仍屬概念上的啟發；目前研究對象是古菌，並非人體細胞，也不是臨床治療策略。

更謹慎地說，這項研究讓人看到生命翻譯系統的彈性，但尚未回答它在自然環境中帶來多少適應優勢、哪些蛋白質最受影響，或這種「雙重意義」是否能被可靠地工程化。真正耐人尋味之處，或許不在於推翻遺傳密碼，而是提醒我們：即使是生命最基礎的語法，也可能在少數生物的生存策略中，保留著比人類想像更細緻的灰階。