Transkribieren Sie eine DNA-Sequenz in mRNA und übersetzen Sie sie in eine Aminosäuresequenz mit den komplementären und umgekehrten Komplementsträngen.
DNA-Sequenz
Es werden nur A, T, G und C akzeptiert. Leerzeichen werden ignoriert und bei der Eingabe wird die Groß-/Kleinschreibung nicht beachtet.
🔒 Ihre Sequenz bleibt in Ihrem Browser – sie wird niemals im lokalen Speicher gespeichert oder in einen Freigabelink eingebunden.
Der kodierende Strang stimmt bereits mit der mRNA überein (mit U statt T). Wenn Sie den Matrizenstrang einfügen, wird die mRNA stattdessen von ihrem umgekehrten Komplement transkribiert.
Beispielsequenzen
mRNA-Sequenz
—
Geben Sie oben eine DNA-Sequenz ein, um sie in mRNA zu transkribieren.
Übersetztes Peptid
—
Aminosäuresequenz, ein Buchstabe pro Rest, in Übersetzungsreihenfolge.
Position
Codon
Aminosäure
Inverses Komplement
—
Das Komplement und das umgekehrte Komplement Ihrer eingefügten DNA-Sequenz.
4 Min. Lesezeit3 Schritte7 Begriffe3 Beispiele6 häufig gestellte FragenmRNA = codierender Strang, wobei jedes T durch U ersetzt wird
Die Genexpression verwandelt eine DNA-Sequenz in zwei Schritten in ein funktionierendes Protein: Transkription (DNA zu mRNA) und Translation (mRNA zu Aminosäurekette).
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Schritt für Schritt
So verwenden Sie diesen Rechner
3 Schritte▸
1
Fügen Sie Ihre DNA-Sequenz ein
Fügen Sie eine DNA-Sequenz in das Sequenzfeld ein und verwenden Sie dabei nur die Buchstaben A, T, G und C. Leerzeichen und Zeilenumbrüche werden ignoriert und das Tool berücksichtigt nicht die Groß-/Kleinschreibung. Ihre Sequenz wird niemals gespeichert oder geteilt – sie verbleibt nur in Ihrem Browser.
2
Wählen Sie den Strang aus, den Sie eingefügt haben
Wählen Sie, ob es sich bei der eingefügten Sequenz um den kodierenden (Sense)-Strang oder den Template-(Antisense)-Strang handelt. Die meisten Lehrbuchaufgaben geben den kodierenden Strang an, der bis auf T anstelle von U bereits das Gleiche wie die mRNA liest. Wenn Sie den Schablonenstrang eingefügt haben, transkribiert der Rechner stattdessen von seinem umgekehrten Komplement.
3
Lesen Sie die mRNA-, Übersetzungs- und Komplementstränge
Die Registerkarte „mRNA“ zeigt die transkribierte Sequenz. Die Registerkarte „Protein“ übersetzt es Codon für Codon in Aminosäuren und stoppt beim ersten Stoppcodon. Auf der Registerkarte „Komplementstränge“ werden das wörtliche Komplement und das umgekehrte Komplement Ihrer eingefügten DNA angezeigt.
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Grundlagen
Formel und Methodik
3 Formeln▸
Transkription
mRNA = codierender Strang, wobei jedes T durch U ersetzt wird
Der kodierende (Sinn-)Strang der DNA stimmt bereits mit der mRNA-Sequenz überein, mit der Ausnahme, dass die RNA Uracil (U) anstelle von Thymin (T) verwendet. Wenn stattdessen der Template-(Antisense-)Strang eingefügt wurde, verwendet der Rechner zunächst dessen umgekehrtes Komplement, um die codierende Strangsequenz zu erhalten, und tauscht dann T gegen U aus.
Übersetzung (standardmäßiger genetischer Code)
mRNA wird in Codons zu je 3 Basen abgelesen, beginnend bei Base 1, anhand der Standard-Codontabelle
Die Translation liest die mRNA in nicht überlappenden Drei-Basen-Codons, beginnend mit der ersten Base (Leserahmen 1). Jedes Codon ist mithilfe des standardmäßigen genetischen Codes einer Aminosäure zugeordnet – zum Beispiel AUG-Codes für Methionin (Met). Die Translation stoppt am ersten Stoppcodon (UAA, UAG oder UGA); Alle 1-2 verbleibenden Basen, die kein Codon vervollständigen, werden separat gemeldet und nicht stillschweigend gelöscht.
Komplement und umgekehrtes Komplement
Complement: A<->T, G<->C (same direction). Reverse complement: complement, dann reversed.
Das Komplement tauscht jede Base gegen ihren Paarungspartner (A mit T, G mit C), ohne die Reihenfolge zu ändern. Das umgekehrte Komplement dreht zusätzlich die Zeichenfolge um, was dem eigentlichen zweiten Strang der DNA-Doppelhelix entspricht, wenn er von 5' nach 3' geschrieben wird.
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Glossar
Wichtige Begriffe erklärt
7 Begriffe▸
Der Vorgang des Kopierens einer DNA-Sequenz in eine komplementäre mRNA-Sequenz, wobei Thymin (T) durch Uracil (U) ersetzt wird.
Der Prozess des Lesens einer mRNA-Sequenz in Codons, um mithilfe des genetischen Codes eine Kette von Aminosäuren (ein Peptid) aufzubauen.
Messenger-RNA – die einzelsträngige RNA-Kopie des kodierenden Strangs eines Gens, die die genetischen Anweisungen von der DNA zum Ribosom zur Translation überträgt.
Eine Gruppe von drei aufeinanderfolgenden mRNA-Basen, die während der Übersetzung eine Aminosäure (oder ein Stoppsignal) angeben.
Der Baustein von Proteinen. Jedes Codon in einer mRNA-Sequenz spezifiziert eine von 20 Standardaminosäuren oder signalisiert den Stopp der Translation.
Die Base, die sich unter der Watson-Crick-Basenpaarung mit einer bestimmten DNA-Base paart: A paart sich mit T und G paart sich mit C.
Das Komplement einer DNA-Sequenz wird in die entgegengesetzte Richtung gelesen – so liest sich der zweite (antiparallele) Strang der Doppelhelix tatsächlich, 5' nach 3'.
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Beispiele
Beispiele aus der Praxis
3 Praxisbeispiele▸
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Student
Einfacher offener Leserahmen, kodierender Strang
Reihenfolge ATGGCTStrand Codierung
Der kodierende Strang ATGGCT transkribiert direkt in mRNA AUGGCU (T -> U). Übersetzung in Codons von 3: AUG kodiert für Met (das Startkodon) und GCU kodiert für Ala. Da in diesem kurzen Beispiel kein Stoppkodon vorhanden ist, läuft die Übersetzung einfach bis zum Ende der Sequenz und ergibt das aus zwei Resten bestehende Peptid Met-Ala.
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Labortechniker
Gleiches Gen, aber der Matrizenstrang wurde sequenziert
Diese Sequenz ist das umgekehrte Komplement des kodierenden Strangs ATGGCCATTGTAATGGGCCGCTGAAAGGGTGCCCGATAG. Da es als Matrizenstrang eingefügt wurde, nimmt der Rechner zuerst sein umgekehrtes Komplement (wodurch der kodierende Strang wiederhergestellt wird), bevor er T gegen U austauscht – so erzeugt er die identische mRNA, AUGGCCAUUGUAAUGGGCCGCUGAAAGGGUGCCCGAUAG, als ob der kodierende Strang direkt eingefügt worden wäre.
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Student der Genetik
Ein Stoppcodon mitten in der Sequenz
Reihenfolge ATGAAATAAGGCTAGStrand Codierung
Transkribiert in mRNA: AUGAAAUAAGGCUAG. Einlesen der Codons: AUG (Met), AAA (Lys), dann UAA – ein Stoppcodon. Die Übersetzung stoppt dort und ergibt das aus zwei Resten bestehende Peptid Met-Lys. Die verbleibenden Basen (GGCUAG) kommen nach dem Stoppcodon und werden nie übersetzt, auch wenn eine Sequenz mit mehr Codonlänge folgt.
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Quellenangabe
Diesen Rechner zitieren
APA und MLA▸
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Hintergrundwissen
Verständnis der DNA-zu-mRNA-Transkription und -Translation
Die Genexpression verwandelt eine DNA-Sequenz in zwei Schritten in ein funktionierendes Protein: Transkription (DNA zu mRNA) und Translation (mRNA zu Aminosäurekette). Dieser Rechner führt eine eingefügte DNA-Sequenz durch beide Schritte und zeigt außerdem die komplementären DNA-Stränge an, sodass Sie Hausaufgaben und Laborergebnisse überprüfen oder einfach nur ein Gefühl dafür entwickeln können, wie der genetische Code funktioniert.
Wie Transkription und Übersetzung hier funktionieren
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Die Transkription kopiert einen DNA-Strang in ein einzelsträngiges mRNA-Molekül und tauscht Thymin (T) gegen Uracil (U) aus. Wenn Sie den kodierenden (Sinn-)Strang einfügen – den Strang, der sich bis auf T/U bereits wie die mRNA liest – tauscht der Rechner T direkt gegen U aus. Wenn Sie stattdessen den Template-(Antisense-)Strang einfügen, wird zunächst das umgekehrte Komplement dieses Strangs berechnet (wodurch die Sequenz des codierenden Strangs wiederhergestellt wird) und dann derselbe T-zu-U-Austausch durchgeführt.
Die Übersetzung liest dann die mRNA in nicht überlappenden Drei-Buchstaben-Codons, beginnend mit der allerersten Base – dies wird Leserahmen 1 genannt. Jedes Codon wird über den standardmäßigen genetischen Code einer Aminosäure zugeordnet (dieselbe 64-Codon-Tabelle, die in fast allen bekannten Lebewesen verwendet wird). Die Translation stoppt, sobald sie eines der drei Stoppcodons (UAA, UAG, UGA) trifft; alles, was danach kommt, wird nicht übersetzt, auch wenn weitere Basen übrig bleiben.
Lesen der drei Ergebnisregisterkarten
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Die Registerkarte mRNA ist die primäre Ausgabe: die transkribierte Sequenz, ihre Länge und ihre Basenzusammensetzung (Anzahl von A, U, G, C). Die Registerkarte Protein (Übersetzung) zeigt die resultierende Aminosäurekette sowohl als vollständige Namensliste (Met-Ala-...) als auch als kompakten Ein-Buchstaben-Code (MA...) sowie eine Codon-für-Codon-Tabelle, die Sie in CSV exportieren können. Auf der Registerkarte Komplementstränge werden zwei Dinge über Ihre ursprüngliche DNA angezeigt: das wörtliche Komplement (jede Base vertauscht, gleiche Reihenfolge) und das umgekehrte Komplement (der tatsächliche zweite Strang der Doppelhelix, gelesen in der normalen Richtung von 5' nach 3').
Grenzen und Dinge, die noch einmal überprüft werden müssen
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Dieses Tool liest immer ab der allerersten Base der mRNA (Leserahmen 1) – es sucht nicht nach einem internen Startcodon (ATG) auf halbem Weg durch eine längere Sequenz. Wenn also die kodierende Sequenz Ihres echten Gens nicht genau dort beginnt, wo Sie mit dem Einfügen begonnen haben, wird die Übersetzung aus dem Rahmen verschoben. Es akzeptiert auch nur die vier Standard-DNA-Basen (A, T, G, C); Mehrdeutigkeitscodes wie N, R oder Y (häufig bei Rohsequenzierungslesungen) werden als ungültig gekennzeichnet und nicht erraten. Überprüfen Sie bei realen Labor- oder Kursarbeiten immer den Leserahmen und die Strangausrichtung anhand Ihres Quellmaterials.
❓
Fragen
Häufig gestellte Fragen
6 Fragen▸
Was ist Transkription?+
Unter Transkription versteht man den Vorgang des Kopierens einer DNA-Sequenz in eine komplementäre einzelsträngige mRNA-Sequenz, wobei Uracil (U) den Platz von Thymin (T) einnimmt. Es ist der erste Schritt der Genexpression.
Was ist Übersetzung?+
Bei der Translation wird eine mRNA-Sequenz drei Basen (ein Codon) gleichzeitig gelesen und jedes Codon in eine Aminosäure umgewandelt, wodurch eine Proteinkette gemäß dem genetischen Standardcode aufgebaut wird.
Was ist der Unterschied zwischen der Vorlage und dem Codierungsstrang?+
Der kodierende (Sinn-)Strang hat bereits die gleiche Sequenz wie die mRNA, außer T statt U. Der Matrizen-(Antisense-)Strang ist das, was die RNA-Polymerase tatsächlich liest, um die mRNA zu synthetisieren, und er ist das umgekehrte Komplement des kodierenden Strangs. Wählen Sie den von Ihnen eingefügten Strang aus, damit der Rechner die korrekte Transkription durchführt.
Was machen Stoppcodons?+
Ein Stoppcodon (UAA, UAG oder UGA in mRNA) signalisiert dem Ribosom, die Translation zu stoppen. Dieser Rechner stoppt die übersetzte Aminosäurekette am ersten Stoppcodon, auf das er trifft, und meldet sie getrennt vom Peptid.
Zeigt das Tool den umgekehrten Komplementstrang an?+
Ja – auf der Registerkarte „Komplementstränge“ wird sowohl das wörtliche Komplement Ihrer eingefügten Sequenz als auch das umgekehrte Komplement angezeigt, als das der andere Strang der DNA-Doppelhelix tatsächlich lautet.
Wird meine Sequenz irgendwo gespeichert oder geteilt?+
Nein. Ihre eingefügte DNA-Sequenz wird niemals in den lokalen Speicher geschrieben und niemals in einen Freigabelink aufgenommen – sie verbleibt nur in Ihrem Browser. Wenn Sie die Schaltfläche „Teilen“ verwenden, ist nur Ihre Strangauswahl (Codierung vs. Vorlage) enthalten.
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