ความเสื่อมหรือความซ้ำซ้อน^{[ 1 ]}ของโคดอนคือความซ้ำซ้อนของรหัสพันธุกรรมซึ่งแสดงออกมาในรูปของความหลากหลายของชุดโคดอนสามเบสคู่ที่กำหนดกรดอะมิโน ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรมเป็นสาเหตุของการมีอยู่ของ การ กลายพันธุ์แบบเดียวกัน^{[ 2 ] :บทที่ 15}

ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรมได้รับการระบุโดย Lagerkvist ^{[ 3 ]}ตัวอย่างเช่น โคดอน GAA และ GAG ต่างก็ระบุกรดกลูตามิกและแสดงความซ้ำซ้อน แต่ไม่มีโคดอนใดระบุกรดอะมิโนอื่นใด ดังนั้นจึงไม่กำกวมหรือไม่แสดงความกำกวม

โคดอนที่เข้ารหัสกรดอะมิโนหนึ่งตัวอาจแตกต่างกันในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในสามตำแหน่ง อย่างไรก็ตาม โดยส่วนใหญ่แล้ว ความแตกต่างนี้จะอยู่ในตำแหน่งที่สองหรือสาม^{[ 4 ]}ตัวอย่างเช่นกรดอะมิโนกลูตามิกถูกกำหนดโดยโคดอน GAA และ GAG (ความแตกต่างในตำแหน่งที่สาม) กรดอะมิโนลิวซีนถูกกำหนดโดยโคดอน UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG (ความแตกต่างในตำแหน่งแรกหรือตำแหน่งที่สาม) และกรดอะมิโนซีรีนถูกกำหนดโดย UCA, UCG, UCC, UCU, AGU, AGC (ความแตกต่างในตำแหน่งแรก ตำแหน่งที่สอง หรือตำแหน่งที่สาม) ^{[ 2 ] : 521–522}

ความเสื่อมเกิดขึ้นเนื่องจากมีโคดอนมากกว่ากรดอะมิโนที่สามารถเข้ารหัสได้ ตัวอย่างเช่น หากมีเบสสองตัวต่อโคดอน ก็จะสามารถเข้ารหัสกรดอะมิโนได้เพียง 16 ชนิดเท่านั้น (4²=16) เนื่องจากต้องใช้รหัสอย่างน้อย 21 รหัส (กรดอะมิโน 20 ชนิดบวกกับรหัสหยุด) และจำนวนเบสที่มากที่สุดถัดไปคือสาม ดังนั้น 4³ จึงให้โคดอนที่เป็นไปได้ 64 โคดอน ซึ่งหมายความว่าต้องมีความเสื่อมเกิดขึ้นบ้าง^{[ 2 ] : 521–522}

ตำแหน่งของโคดอนเรียกว่า ไซต์ที่มีการเสื่อมสภาพแบบ nเท่า หากนิวคลีโอไทด์เพียงn ตัวจากสี่ตัวที่เป็นไปได้ (A, C, G, T) ในตำแหน่งนี้ระบุกรดอะมิโนเดียวกัน การแทนที่นิวคลีโอไทด์ที่ไซต์ที่มีการเสื่อมสภาพแบบ 4 เท่าจะเป็นการกลายพันธุ์แบบเดียวกัน เสมอ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโน^{[ 2 ] : 521–522}

ตำแหน่งที่มีความเสื่อมน้อยกว่าจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ไม่เหมือนกันในบางการแทนที่ ตัวอย่าง (และเป็นเพียงตัวอย่างเดียว) ของตำแหน่งที่มีความเสื่อม 3 เท่า คือตำแหน่งที่สามของ รหัส ไอโซลิวซีน AUU, AUC หรือ AUA ล้วนเข้ารหัสไอโซลิวซีน แต่ AUG เข้ารหัสเมไทโอนีนในการคำนวณ ตำแหน่งนี้มักถูกพิจารณาว่าเป็นตำแหน่งที่มีความเสื่อมสองเท่า^{[ 2 ] : 521–522}

กล่าวได้ว่าตำแหน่งหนึ่งไม่เสื่อมสภาพหากการกลายพันธุ์ใดๆ ที่ตำแหน่งนี้เปลี่ยนกรดอะมิโน ตัวอย่างเช่น ตำแหน่งทั้งสามของ AUG ของเมไทโอนีนไม่เสื่อมสภาพ เนื่องจากโคดอนเดียวที่เข้ารหัสเมไทโอนีนคือ AUG เช่นเดียวกับ UGG ของทริปโตแฟน^{[ 2 ] : 521–522}

มีกรดอะมิโนสามชนิดที่เข้ารหัสโดยรหัสพันธุกรรมหกแบบ ได้แก่ซีรีนลิวซีนและอาร์จินีนมีเพียงกรดอะมิโนสองชนิดเท่านั้นที่ถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรมเพียงรหัสเดียว หนึ่งในนั้นคือกรดอะมิโนเมไทโอนีนซึ่งถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรม AUG ซึ่งเป็นรหัสพันธุกรรมที่กำหนดจุดเริ่มต้นของการแปลรหัส และอีกชนิดหนึ่งคือทริปโตเฟนซึ่งถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรม UGG

คุณสมบัติเหล่านี้ของรหัสพันธุกรรมทำให้ทนต่อการกลายพันธุ์แบบจุด ได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในทางทฤษฎี โคดอนที่เสื่อมสภาพสี่เท่าสามารถทนต่อการกลายพันธุ์แบบจุดใดๆ ก็ได้ที่ตำแหน่งที่สาม แม้ว่าอคติในการใช้โคดอนจะจำกัดสิ่งนี้ในทางปฏิบัติในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด โคดอนที่เสื่อมสภาพสองเท่าสามารถทนต่อการกลายพันธุ์แบบเงียบได้มากกว่าการกลายพันธุ์แบบจุดแบบมิสเซนส์หรือนันเซนส์ที่ตำแหน่งที่สาม เนื่องจาก การกลายพันธุ์ แบบเปลี่ยนผ่าน (การกลายพันธุ์จากพิวรีนเป็นพิวรีนหรือจากไพริมิดีนเป็นไพริมิดีน) มีโอกาสเกิดขึ้นมากกว่าการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนตำแหน่ง (พิวรีนเป็นไพริมิดีนหรือในทางกลับกัน) ความเท่าเทียมกันของพิวรีนหรือไพริมิดีนที่ไซต์ที่เสื่อมสภาพสองเท่าจะเพิ่มความทนทานต่อความผิดพลาดขึ้นอีก^{[ 2 ] : 531–532}

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติของความซ้ำซ้อนคือ ข้อผิดพลาดบางอย่างในรหัสพันธุกรรมทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบเดียวกันเท่านั้น หรือข้อผิดพลาดที่ไม่ส่งผลกระทบต่อโปรตีนเนื่องจากคุณสมบัติชอบน้ำหรือไม่ชอบน้ำยังคงอยู่โดยการแทนที่กรดอะมิโนที่เทียบเท่ากัน ( การกลายพันธุ์แบบอนุรักษ์ ) ตัวอย่างเช่น โคดอน NUN (โดยที่ N = นิวคลีโอไทด์ใดๆ) มักจะเข้ารหัสกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำ โคดอน NCN ให้กรดอะมิโนที่มีขนาดเล็กและมีคุณสมบัติชอบน้ำปานกลาง และโคดอน NAN เข้ารหัสกรดอะมิโนที่ชอบน้ำขนาดเฉลี่ย^{[ 5 ] [ 6 ]}แนวโน้มเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากบรรพบุรุษร่วมกันของอะมิโนเอซิล tRNA ซินเทสที่เกี่ยวข้องกับโคดอนเหล่านี้

รหัสตัวแปรเหล่านี้สำหรับกรดอะมิโนได้รับอนุญาตเนื่องจากเบสที่ดัดแปลงในเบสแรกของแอนติโคดอนของ tRNA และคู่เบสที่เกิดขึ้นเรียกว่าคู่เบสแบบวอบ เบิล เบสที่ดัดแปลงได้แก่อินโนซีนและคู่เบส UG ที่ไม่ใช่แบบวัตสัน-คริก^{[ 7 ]}

• ทฤษฎีความเป็นกลางของวิวัฒนาการระดับโมเลกุล