信使核糖核酸（mRNA）中决定蛋白质的氨基酸排列的核苷酸三联体顺序。脱氧核糖核酸（DNA）分子上的遗传信息由腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）四种核苷酸组成。mRNA的遗传信息从DNA双链中一条单链（编码链）转录而来，每三个核苷酸构成一个密码子。转运核糖核酸（tRNA）分子中有三个与mRNA的三联体密码互补配对的核苷酸称反密码子。每种tRNA具有特定的反密码子，因此蛋白质合成时每种tRNA携带一种特定的氨基酸到mRNA链上“对号入座”，即按mRNA上核苷酸顺序决定氨基酸顺序，也就是决定蛋白质种类，故DNA是通过mRNA指导蛋白质合成的。

关于三联体密码的发现有以下推理及主要试验。一个核苷酸决定一个氨基酸的推理显然不能成立。两个核苷酸的可能组合数是4²＝16种，而已知的氨基酸种类至少有20种之多，故两个核苷酸组成的密码子也不敷应用。1961年英国学者克里克（F.H.C.Crick）等用吖啶类染料原黄素诱发大肠杆菌噬菌体T4的野生型，获得突变型rⅡ。用原黄素再处理这种突变型可使之成为具有野生型表型的回复体。将回复体再与原来的野生型杂交，子代中出现一些rⅡ突变型。由于原黄素诱发的是移码突变，即由于个别核苷酸的增加（用＋表示）或缺失（用-表示）引起解读密码的错误而导致的突变，因此可把rⅡ突变型写作＋（或-），而把由rⅡ突变回复正常的基因（或核苷酸）写作-（或＋）。即由于一个核苷酸的增加或缺失使其位置之后的密码意义发生错误而成为突变型。当其相邻或靠近的另一核苷酸缺失或增加，则可校正后面核苷酸使解读回复正常，或解释为另一座位的突变掩盖了原来座位的突变（此即谓“基因内抑制”，见抑制基因），从而使表型回复为野生型。通过基因重组或突变可得到各种突变型，如＋＋、--、---等（表1）。从表1说明除＋-（或-＋）以外的各组合中只有---或＋＋＋或------等组合是野生型，这一实验结果证明密码子由三个核苷酸组成。

表1 T4噬菌体的rⅡ＋、-突变型表型

1961年美国学者尼伦伯格（M.W.Nirenberg）等以人工合成的mRNA作模板，进行蛋白质的离体合成，随后再测定产生的多肽的氨基酸顺序。发现多聚U作为信使则合成多聚苯丙氨酸，多聚A作为信使则合成多聚赖氨酸；多聚C产生多聚脯氨酸；多聚G产生多聚甘氨酸等。说明苯丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸、甘氨酸等的密码子分别是UUU、AAA、CCC、GGG等。美国学者柯拉纳（H.G.Khorana）用共聚的多核苷酸UGUGUGUG……作为信使则合成缬氨酸与半胱氨酸多聚体。以后确证缬氨酸的密码子是GUG，半胱氨酸的密码子是UGU。1964年开始，尼伦伯格等进而用64种人工合成的三核苷酸和氨基酸-tRNA（即与tRNA结合的活化氨基酸）、核糖体三者进行结合试验，证明各种三核苷酸具备信使作用。例如三核苷酸是UUU时只与苯丙氨酰-tRNA结合；AAA只与赖氨酰-tRNA结合，而二核苷酸无此作用。用这一方法最终揭示了64种密码子中61种密码子与20种氨基酸之间的对应关系，于1966年完成遗传密码表（表2）。5＇端核苷酸、中间核苷酸，3＇端核苷酸（或称第一碱基、第二碱基、第三碱基）依次组成一个密码子，此称三联体密码。表2中所列64个密码子中有61个编码18种氨基酸和2种酰胺。其他如胱氨酸、羟脯氨酸、羟赖氨酸等是在肽链合成后再行加工而成。还有3个不编码任何氨基酸只作为终止信号的密码子。密码子AUG既编码甲硫氨酸又有合成起始点的作用。

表2 遗传密码表

①密码子相互之间没有“逗号”，没有“间隙”或“闲置”的核苷酸，即除了终止密码子外，各密码子之间没有任何不编码的核苷酸。从起始密码子（AUG）开始，沿mRNA多核苷酸链由5＇到3＇的方向进行转译，直至遇到终止信号UAA、UAG或UGA时便停止转译。②密码子之间没有重叠性，即mRNA多核苷酸链上的任何两个相邻的密码子不会共有同一个核苷酸。如多核苷酸链是ACUGAUGUG，则这三个密码子分别编码苏氨酸、天冬氨酸、缬氨酸，不可能交叉重叠组合成三个以上的密码子，编码三个以上的氨基酸。③简并性。大多数氨基酸可由2个以上密码子识别。例如赖氨酸有两个密码子、丙氨酸有四个密码子；精氨酸、亮氨酸分别有六个密码子。识别同一氨基酸的密码子称同义密码，也称简密码。克里克认为三联体密码中第一、第二核苷酸的顺序是严格的，第三个可以变动为任何核苷酸，但仍决定同一氨基酸。简并现象对生物遗传性的稳定具有重要意义。密码子的简并性也反映在反密码子中，即反映在tRNA分子中，某些氨基酸能被一个以上的tRNA分子携带到mRNA特定位置上。识别同一氨基酸的不同tRNA称同功tRNA。

查明决定各种蛋白质的遗传密码，就可人工合成有用的蛋白质分子直接应用于医疗和日常生活；并进而利用遗传工程手段在农业动植物生产与创新、医药卫生、工业生产、环境保护等方面造福人类。现已证明，从病毒到人类的遗传密码是通用的，故密码研究可作为进一步探索生命奥秘的手段。