Генетический код ядерной ДНК универсален, так как он одинаков у всех живых существ, т. е. у всех живых существ используются одинаковые наборы кодонов. Признание универсального характера генетического кода является выдающимся современным доказательством единства происхождения органических форм.
С тех пор как были определены основные черты структуры генетического кода, стали формулировать также гипотезы относительно
его эволюции, причем к настоящему времени известно несколько таких гипотез. В соответствии с одной гипотезой первоначальный код (в примитивной клетке) состоял из очень большого количества двусмысленных кодонов, что исключало правильную трансляцию генетической информации. Поэтому в процессе эволюции организмов развитие генетического кода шло по линии сокращения ошибок в трансляции, что привело к коду в его современном виде. Напротив, по другой гипотезе код возник в результате сведения до минимума летальных эффектов мутаций в процессе эволюции, причем селективное давление вело к устранению бессмысленных кодонов и к ограничению частоты мутаций в кодонах, изменения которых не сопровождались изменениями в последовательности аминокислот либо сопровождались заменами лишь одной аминокислоты на другую, но функционально связанную. Развившись в процессе эволюции, код однажды стал «замороженным», т. е. таким, каким мы видим его сейчас.
В соответствии с третьей гипотезой предполагают, что ранний архетиповой код был дуплетным, состоял из 16 кодонов-дуплетов. Каждый из 15 дуплетов кодировал каждую из 15 аминокислот, из которых, вероятно, состояли белки примитивной клетки, тогда как оставшийся свободным 16-й дуплет обеспечивал свободное пространство («брешь») между генами. Триплетный код появился тогда, когда в процессе эволюции образовались остальные 5 аминокислот, причем его возникновение связано с добавлением третьего основания в каждый кодон.
Предполагают, что современный генетический код является результатом длительной эволюции примитивного кода, кодировавшего лишь несколько аминокислот, притом только несколькими триплетами, составленными из азотистых оснований двух типов. В последующем эволюция кода заключалась в уменьшении количества бессмысленных триплетов и увеличении количества смысловых. Это привело к тому, что большинство триплетов стали «читаться». Завершающая стадия в эволюции кода была связана с увеличением количества аминокислот, подверженных «опознанию» соответствующими нуклеотидами (триплетами), а также с синтезом клетками соответствующих тРНК и активирующих ферментов. Когда количество и структура белков стали такими, что уже ни одна новая аминокислота не могла улучшить селективные преимущества организмов, код «заморозился» в его современном виде.
Что касается митохондриального кода, то его считают более примитивным по сравнению с ядерным. Предполагают, что, напри- мер, антикодон УАА в современном митохондриальном коде мог быть также и антикодоном архетипового кода для кодонов, в которых первые два основания являются У, а третье могло быть У, Ц, А или Г. Но можно предполагать, что митохондриальный код возник в результате упрощения в связи с происхождением митохондрий, особенностями белкового синтеза в последних.
Как видно, современные взгляды на происхождение и эволюцию кода пока противоречивы, ибо еще нет экспериментальных данных, которые можно было бы использовать для достаточного обоснования той или иной гипотезы.