Trong mã hóa nguyên thủy, mô hình các base trong mỗi bộ ba quyết định liệu thông điệp có thể được đọc trong một khung duy nhất mà không bị nhập nhằng hay không. Hai mô hình thay thế đã được đề xuất: RRY và RNY. Ở đây, R ký hiệu một purine (A hoặc G), Y ký hiệu một pyrimidine (C hoặc U), và N ký hiệu bất kỳ base nào. Mô hình RRY yêu cầu một purine ở vị trí thứ nhất và thứ hai và một pyrimidine ở vị trí thứ ba (R-R-Y). Mô hình RNY yêu cầu một purine ở vị trí thứ nhất, bất kỳ base nào ở giữa và một pyrimidine ở vị trí thứ ba (R-N-Y). Do đó, RNY rộng hơn và chứa RRY như một tập con vì vị trí ở giữa có thể là purine hoặc pyrimidine.

Đọc không dấu phẩy

Để một mã bộ ba không có dấu phẩy, chỉ khung đọc đúng mới tạo ra các codon hợp lệ. Trong một chuỗi RNY codon được nối liền, việc dịch khung đi một hoặc hai base sẽ phá vỡ mô hình yêu cầu. Ví dụ, nếu khung đúng bắt đầu bằng R ở vị trí 1 và kết thúc bằng Y ở vị trí 3, thì dịch +1 sẽ bắt đầu bằng base 2 ban đầu và kết thúc bằng base 1 của codon tiếp theo, do đó vị trí thứ ba sẽ không còn bị ràng buộc là Y nữa. Tương tự, dịch +2 cũng thất bại. Base “bất kỳ” ở giữa trong RNY không cứu được các khung bị dịch vì vị trí thứ ba vẫn phải là Y. Đối với RRY, purine cố định ở giữa còn thêm một ràng buộc: các khung bị dịch sẽ yêu cầu một purine ở vị trí thứ hai và một pyrimidine ở vị trí thứ ba, điều này không được đảm bảo.

Tính đối xứng giữa mạch cộng và mạch trừ

Bổ sung đảo của một codon RNY cũng là RNY, vì R bắt cặp với Y và N bắt cặp với N. Điều này có nghĩa là nếu mạch cộng mang một thông điệp RNY mạch lạc, thì mạch trừ — được tổng hợp như bổ sung đảo — cũng mang một thông điệp RNY mạch lạc. Ngược lại, bổ sung đảo của RRY là RYY, không phải RRY. Do đó, một mạch cộng RRY không hàm ý một mạch trừ được mã hóa RRY; mạch trừ sẽ có một mô hình khác và sẽ không được đọc như RRY.

Đánh đổi giữa gấp cuộn nội bộ và đọc mã

Cấu trúc bậc hai của RNA phụ thuộc vào tính tự bổ sung. Vì RNY có tính đối xứng bổ sung đảo, các vùng bị gấp cuộn hoặc tạo duplex có thể vẫn giữ dạng RNY trên cả hai mạch. Điều này tạo ra sự cạnh tranh giữa gấp cuộn (có thể ổn định cấu trúc) và đọc mã (đòi hỏi một khung đơn mạch, dễ tiếp cận). Tính bất đối xứng của RRY khiến mạch bổ sung không phải RRY, thu hẹp các cấu trúc gấp cuộn có thể bảo toàn các codon có thể đọc được. Do đó, RNY có thể cho phép cả hai mạch đều đóng vai trò thông điệp, nhưng với cái giá là tăng cản trở gấp cuộn, trong khi RRY giới hạn mã hóa ở một mạch và có thể giảm cạnh tranh gấp cuộn.

Ví dụ

Xét codon RNY 5′-AAC-3′. Bổ sung đảo của nó là 5′-GUU-3′, vẫn phù hợp với R-N-Y: G là purine (R), U là pyrimidine (Y), và U là pyrimidine (Y). Bây giờ xét codon RRY 5′-AGC-3′. Bổ sung đảo của nó là 5′-GCU-3′, phù hợp với R-Y-Y (, , ) thay vì R-R-Y.