DNA-Codon-Übersetzer

Gib eine DNA-Sequenz ein, um ihre RNA-Codons, die Aminosäuren-Übersetzung und den GC-Gehalt zu sehen.

Rechenbeispiel — DNA-Codon-Übersetzer

GC-Gehalt	33.3%
Codons	6
Sequenzlänge	18 bp
Verschiedene Aminosäuren	5 von 20

Das sind die Werte, die der Rechner beim Öffnen der Seite anzeigt. Ändere oben eine Eingabe, um sie neu zu berechnen.

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Vierundsechzig Codons für zwanzig Aminosäuren 🖖

Vierundsechzig Codons, zwanzig Aminosäuren und drei Stoppsignale: Der Code muss sich wiederholen, und das tut er an einer bestimmten Stelle. Codons für dieselbe Aminosäure unterscheiden sich fast immer nur in der dritten Base. Genau diese Position liest das Anticodon einer tRNA am ungenauesten — Cricks Wobble-Position. Deshalb verändert ein großer Teil der Einzelbasensubstitutionen an dieser Stelle zwar die DNA, nicht aber das Protein. Klick auf Stille Mutation und dann auf Startcodon: eine Base Unterschied, dieselben fünf Aminosäuren. Wie günstig ist diese Anordnung? Freeland und Hurst erzeugten eine Million alternative Codes. Nach ihrem Maß für die Folgen eines Fehlers fing nur einer davon Fehler besser ab als der tatsächliche Code.

Das Leben in Dreierschritten lesen 🖖

Eine Zelle liest DNA in nicht überlappenden Dreiergruppen, den sogenannten Codons. Die Translation beginnt am Startcodon ATG, das zugleich für Methionin codiert. Von dort läuft sie Codon für Codon weiter, bis sie auf eines der Stoppsignale TAA, TAG oder TGA trifft. Dieses Werkzeug zerlegt deine Sequenz in solche Tripletts und zeigt dir, welche Aminosäure jedes davon festlegt. Der Lesebeginn ist entscheidend: Verschiebst du ihn um eine einzige Base, ändern sich alle nachfolgenden Codons und es entsteht ein völlig anderes Protein.

Der 'universelle' Code hat Dialekte 🖖

Der genetische Code ist fast universell, aber nicht ganz. Deine eigenen Mitochondrien lesen ihn anders als der Rest deiner Zellen: TGA, sonst ein Stoppsignal, wird als Tryptophan gelesen, ATA wird zu Methionin statt Isoleucin, und AGA/AGG wechseln von Arginin zu Stopp. Manche einzelligen Ciliaten deuten Stoppcodons sogar in Glutamin um. Dasselbe Triplett kann also je nach lesendem Genom Verschiedenes bedeuten.

Wie eine echte Sequenz aussieht

Fünf Sequenzen, die man kennen sollte — und eine, die kein Gen ist

Das Feld oben startet mit achtzehn frei erfundenen Basen. Diese fünf sind echt: vier Leseraster aus den Sequenzdatenbanken und ein berühmtes Stück DNA, das keines ist. Klicke eine an, um sie in das Werkzeug zu laden.

Sequenz	Basen	Länge	GC	Übersetzt zu
Humanes β-Globin, erste acht Codons	`ATGGTGCATCTGACTCCTGAGGAG`	24 bp	54,2%	Met-Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu
Dasselbe, mit der Sichelzell-Änderung	`ATGGTGCATCTGACTCCTGTGGAG`	24 bp	54,2%	Met-Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu
Grün fluoreszierendes Protein, Anfang	`ATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGA`	30 bp	36,7%	Met-Ser-Lys-Gly-Glu-Glu-Leu-Phe-Thr-Gly
Präproinsulin-Signalpeptid, Anfang	`ATGGCCCTGTGGATGCGCCTCCTGCCCCTGCTG`	33 bp	69,7%	Met-Ala-Leu-Trp-Met-Arg-Leu-Leu-Pro-Leu-Leu
Der Kozak-Kontext — kein Leseraster	`GCCACCATGG`	10 bp	70,0%	Ala-Thr-Met

Lies die ersten beiden Zeilen zusammen — nichts sonst auf dieser Seite wiegt schwerer. Sie unterscheiden sich an einer einzigen von vierundzwanzig Basen, der zwanzigsten, und die Übersetzungsspalte macht daraus: Glu wird an siebter Stelle zu Val. Dieser eine Austausch ist die Sichelzellkrankheit. Alles Übrige hier ist Maßstab und Vielfalt: der GC-Gehalt reicht von 36,7 % in einem Quallenprotein bis 69,7 % im Signalpeptid des menschlichen Insulins — GC-reich zu sein sagt also mehr über Organismus und Genabschnitt als über die Funktion. Und die letzte Zeile ist eine Warnung vor diesem Werkzeug, kein Beispiel für es. Der Kozak-Kontext ist das Signal, das markiert, wo die Translation BEGINNEN soll; er ist selbst kein Leseraster, und das Werkzeug übersetzt ihn trotzdem bereitwillig zu Ala-Thr-Met. Ein Rechner kann dir nicht sagen, ob deine Frage sinnvoll ist.

Aufgabe vollständig gelöst

Ein Drei-Buchstaben-Codon für achtzehn Basen und 33,3% GC 5 Schritte
Achtzehn Basen, sechs Codons, 33,3 % GC. Ermitteln Sie, warum ein Codon aus drei Buchstaben das kürzestmögliche ist, das funktionieren kann, und was die verbleibende Kapazität bringt.
1. Die Sequenz teilt sich in Dreier-Codons auf, sodass achtzehn Basen sechs ergeben – und das letzte ist TAA, ein Stopp-Codon, weshalb sich dies als vollständiges kurzes Gen liest.
  
  $ATGAAACGTTTTGCCTAA : 18 bases = 6 codons$
2. Der GC-Gehalt zählt die G- und C-Basen, sechs von achtzehn. Das ist von Bedeutung, weil G–C-Paare drei Wasserstoffbrückenbindungen aufweisen gegenüber zwei bei A–T-Paaren, sodass eine GC-reiche Sequenz bei einer höheren Temperatur schmilzt.
  
  $G,C count = 6 ⟹ \frac{6}{18} = 33.3%$
3. Nun zur Frage nach der Länge. Vier Basen paarweise genommen ergeben 16 Kombinationen – weniger als die 20 Aminosäuren, die codiert werden müssen, weshalb Zweiergruppen nicht funktionieren können.
4. Dreiergruppen ergeben 64 Kombinationen gegenüber 21 zu benennenden Elementen, wenn man das Stopp-Signal mitzählt. Drei ist daher die kürzeste funktionierende Wortlänge, und sie wurde hergeleitet, bevor sie beobachtet wurde.
  
  $4^{3} = 64 codons ⟶ 20 amino acids + stop = 21$
5. Damit werden 64 Möglichkeiten auf 21 Bedeutungen abgebildet, was ungefähr drei Codons pro Bedeutung entspricht. Der Überschuss wird für Redundanz genutzt, nicht für Ambiguität: Mehrere Codons benennen dieselbe Aminosäure, aber keines benennt zwei.
  
  $\frac{64}{21} = 3.05 ⟹ the code is redundant, not ambiguous$
Antwort

Das Werkzeug gibt 18 bp, 6 Codons und 33,3 % GC aus. Die Redundanz ist der Teil mit Konsequenzen. Weil sich Synonyme gewöhnlich in der dritten Base unterscheiden, ändert eine Mutation dort oft überhaupt nichts – der Code besitzt eine eingebaute Fehlertoleranz, die eine Eigenschaft der Zuordnung ist und nicht eines Reparaturmechanismus. Der Leserahmen hat die entgegengesetzte Eigenschaft: Löscht man eine Base, wird jedes nachfolgende Codon neu gruppiert, was den Rest des Gens in Unsinn verwandelt. Dieselbe Drei-Buchstaben-Struktur sorgt dafür, dass eine Art von Fehler nahezu folgenlos bleibt und die andere katastrophal ist.

$64 \to 21 is many-to-one; a 1-base shift reframes every codon after it$

Quellen (6)

The code the tool tabulates: F. H. C. Crick, L. Barnett, S. Brenner and R. J. Watts-Tobin, "General Nature of the Genetic Code for Proteins." Nature 192, 1227–1232, 1961.
The error-minimising structure, and how strong that claim actually is: S. J. Freeland and L. D. Hurst, "The Genetic Code Is One in a Million." Journal of Molecular Evolution 47(3), 238–248, 1998.
The sequence library below: where its bases were fetched from, accession by accession: NCBI Reference Sequence Database — HBB (NM_000518.5) and INS (NM_000207) coding sequences, and GFP (GenBank M62653.1). Retrieved 2026-08-06.
And the result the first two rows of that table exist to show: V. M. Ingram, "Gene mutations in human haemoglobin: the chemical difference between normal and sickle cell haemoglobin." Nature 180, 326–328, 1957 — one amino acid.
The jellyfish protein that made cell biology visible: D. C. Prasher, V. K. Eckenrode, W. W. Ward, F. G. Prendergast & M. J. Cormier, "Primary structure of the Aequorea victoria green-fluorescent protein." Gene 111(2), 229–233, 1992.
And the context that tells a ribosome where to start, which is the last row and not a gene: M. Kozak, "An analysis of 5′-noncoding sequences from 699 vertebrate messenger RNAs." Nucleic Acids Research 15(20), 8125–8148, 1987.

Vom 42Math-Team · Aktualisiert 2026-07-14

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Beispielaufgaben

Startcodon - ATG AAA CGT TTT GCC TAA: sechs Codons ergeben Met-Lys-Arg-Phe-Ala-Stopp bei einem GC-Gehalt von 33,3 %. Das ist die Sequenz aus der Beispielaufgabe.
GC-reich - 14 von 16 Basen sind G oder C. Das ergibt einen GC-Gehalt von 87,5 % und eine hohe Schmelztemperatur. Da 16 kein Vielfaches von 3 ist, bleibt die letzte Base ohne Codon.
Offener Leserahmen - 54 Basen, 18 Codons, mit TAA am Ende. Das ATG an Position 13 ist ein internes Methionin und kein zweiter Startpunkt, denn ein Leseraster hat nur einen Anfang.
Stille Mutation - Nur eine Base unterscheidet diese Sequenz vom Startcodon-Beispiel: Aus CGT wurde CGC. Beide codieren weiterhin für Arg, das Protein bleibt also unverändert. Lediglich der GC-Gehalt steigt von 33,3 % auf 38,9 %.