圖1 通用的密碼子表
事實上，在原核生物中，除了AUG外，GUG和UUG也可以作為起始密碼子。以大腸桿菌為例，其基因組上使用AUG作為起始密碼子的約佔77％，以GUG為起始密碼子的約佔14％，以UUG為起始密碼子的約佔8％。當然還有更離譜的，如CUG。那麼當GUG和UUG等作為起始密碼子的時候，究竟編碼什麼胺基酸呢？是編碼密碼子表上（圖1）所示的胺基酸，如GUG是纈氨酸（Val，V），UUG是亮氨酸（Leu，L），還是與AUG一樣編碼甲硫氨酸呢？
對於上述問題，就我所知，很多人想當然的會認為，肯定是遺傳密碼子表所示的胺基酸。殊不知，不管是哪一種密碼子作為起始密碼子，生物都會用統一的起始tRNA對其解碼，而起始tRNA總是攜帶甲硫氨酸，因此都編碼甲硫氨酸。當然，原核生物的中的細菌起始tRNA在攜帶甲硫氨酸以後，甲硫氨酸還要甲醯化修飾，故由起始密碼子編碼的是甲醯甲硫氨酸。記得在新版高中教材審定的時候，我建議在必修2（遺傳與進化）這一冊將密碼子的地方，加上了相關的備註，以防老師在教學過程中講錯（圖2）。這裡有兩個沒有以AUG作為起始密碼子的重要例子：一個是大腸桿菌乳糖（lac）操縱子編碼阻遏蛋白的lacI基因，另一個是編碼轉乙醯酶lacA基因。它們分別以GUG和UUG作為起始密碼子。那麼為什麼這些蛋白質基因在進化的過程中，起始密碼子沒有選擇AUG呢？
對於這個問題，如果你知道控制一個基因轉錄起始的啟動子有強有弱，而這可以用來作為控制基因產物量的一種方式，那麼你同樣可以理解選擇AUG作為起始密碼子和不用AUG作為起始密碼子，也可以控制不同蛋白質翻譯的量。對於細胞大量需要的蛋白質，用強啟動子來啟動轉錄更合適，因為這樣可以轉錄出更多的mRNA，反之，對於細胞少量需要的蛋白質，用弱啟動子更合適。按照這樣的思路，細胞大量需要的蛋白質使用AUG作為起始密碼子更合適，因為它更容易被起始tRNA上的反密碼子（CAU）識別，因此AUG可視為「強起始密碼子」，而細胞少量需要的蛋白質不用AUG作為起始密碼子更合適，因為它不容易被起始tRNA上的反密碼子識別，因此AUG以外的起始密碼子可視為「弱起始密碼子」。那麼對於那些不用AUG作為起始密碼子的蛋白質來說，如果強行將它們的起始密碼子改造成AUG的話，它們還能正常翻譯嗎？
對於此問題，要看改造成AUG以後還能不能被起始tRNA識別！顯然是可以被識別的，而且會變得更容易識別。因此，對於起始密碼子改造成AUG的蛋白質來說，不僅照樣翻譯，而且翻譯的效率會增加！因為它們原來先天不足的「弱起始密碼子」變成了「強起始密碼子」！
以上所說的起始密碼子的例外是針對原核生物的，那麼真核生物有任何例外嗎？
事實上，真核生物的線粒體翻譯系統就有例外，例如人類線粒體翻譯系統使用AUA和AUU作為起始密碼子，當然它們由線粒體內的起始tRNA對其解碼，編碼的也是甲醯甲硫氨酸。除此之外，還有什麼其他例外嗎？
我的回答是有的！而且這個例外更加不可思議。事實上早在2012年6月，Science上有一篇題為「Leucine-tRNA Initiates at CUG Start Codons for Protein Synthesis and Presentation by MHC Class I」的研究論文。該論文報導：哺乳動物體通過細胞毒性T細胞進行有效的免疫監視，需要新合成的多肽才能通過主要的組織相容性複合體（MHC）I類分子呈遞。而這些多肽不僅通過常規的AUG起始，而且還可以通過隱秘的CUG起始翻譯。但如果使用CUG作為起始密碼子，細胞會在起始因子2A（eIF2A)的幫助下使用亮氨醯tRNA（Leu-tRNA）來啟動CUG起始密碼子的翻譯，而不是起始tRNA，這樣翻譯出來的就是密碼子表所示的亮氨酸。
沒想到有關起始密碼子會有這麼多的例外，我相信將來科學家還會發現更多的例外！