Vom Gen zum Protein in zwei Schritten
Die Information eines Gens wird in der Zelle in zwei Schritten genutzt. Bei der Transkription entsteht eine mRNA, deren Basenfolge dem codierenden DNA-Strang entspricht, nur steht dort Uracil (U) statt Thymin (T). Bei der Translation liest das Ribosom die mRNA in Dreiergruppen, den Codons, und hängt für jedes Codon die passende Aminosäure an die wachsende Kette.
Dieser Rechner bildet beide Schritte nach. Er zerlegt Ihre Sequenz ab der gewählten Startposition in Codons, schreibt die mRNA und übersetzt jedes Codon mit dem Standard-Code in eine Aminosäure. Stoppcodons (UAA, UAG, UGA) erscheinen als Sternchen. Zusätzlich gibt er die Anzahl der Aminosäuren bis zum ersten Stopp und die ungefähre Masse dieses Peptids in Dalton aus.
Wichtig ist, welcher Strang vorliegt. Haben Sie den Matrizenstrang abgeschrieben, also den Strang, an dem die RNA-Polymerase entlangläuft, wählen Sie die zweite Option. Der Rechner bildet dann zuerst den reversen Komplementärstrang und übersetzt diesen. Das Leseraster legt fest, ob ab der ersten, zweiten oder dritten Base gelesen wird.
Sequenzen richtig lesen
Ein offener Leserahmen beginnt in der Regel mit dem Startcodon AUG, das für Methionin steht, und endet mit einem Stoppcodon. Der Rechner zeigt, an welchem Codon das erste Methionin im gewählten Raster liegt. Liegt es nicht am Anfang, steckt der eigentliche Beginn des Proteins vermutlich weiter hinten, oder ein anderes Raster ist das richtige.
Probieren Sie bei unbekannten Sequenzen alle drei Raster auf beiden Strängen aus. Das Raster, das über eine lange Strecke ohne Sternchen läuft, ist meist das codierende. Viele kurze Abschnitte zwischen Stoppcodons sprechen dagegen für ein falsches Raster oder für eine nicht codierende Region, etwa ein Intron oder einen Promotor.
Der Standard-Code gilt für die meisten Organismen, aber nicht für alle. In Mitochondrien des Menschen wird UGA zum Beispiel als Tryptophan gelesen, und einige Bakterien und Einzeller verwenden eigene Varianten. Auch Spleißen, also das Herausschneiden von Introns aus der Vorläufer-mRNA, bildet der Rechner nicht ab; geben Sie dafür die fertige codierende Sequenz ein.
Die Molmasse ist eine Durchschnittsmasse ohne Modifikationen wie Phosphorylierungen oder Zuckerreste und ohne Abspaltung des Start-Methionins. Für Unterricht, Übungsaufgaben und eine schnelle Kontrolle reicht sie gut aus. Den Gegenstrang einer Sequenz bildet der Komplementärstrang-Rechner, den GC-Gehalt und die Schmelztemperatur der GC-Gehalt-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Sequenzen übersetzen.
- Strang: Codierend oder Matrize.
- Raster: Alle drei testen.
- Start: AUG suchen.
- Code: Mitochondrien abweichend.
Weitere Rechner: Mathe & Formeln
Häufige Fragen
Warum steht in der mRNA U statt T?
RNA enthält die Base Uracil statt Thymin. Uracil paart wie Thymin mit Adenin, deshalb ändert sich die Information nicht.
Was bedeutet das Sternchen in der Aminosäuresequenz?
Es markiert ein Stoppcodon. An dieser Stelle endet die Translation, das Ribosom löst sich von der mRNA.
Welches Leseraster ist das richtige?
Meist das Raster, das mit AUG beginnt und lange ohne Stoppcodon läuft. Bei unbekannten Sequenzen lohnt es, alle drei Raster auf beiden Strängen zu prüfen.
Was ist ein offener Leserahmen?
Ein Abschnitt vom Startcodon AUG bis zum nächsten Stoppcodon im selben Raster.
Wie viele Codons gibt es?
64 Codons: 61 stehen für Aminosäuren, 3 sind Stoppcodons.
- DNA in Protein übersetzen
- DNA in mRNA umschreiben
- Aminosäuresequenz bestimmen
- Codesonne Rechner
- Translation DNA Rechner
- Proteinbiosynthese Aufgabe
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