DNA in mRNA umschreiben und übersetzen: Schritt für Schritt

3. Oktober 2026ca. 17 Minutenvon mybody®x Redaktions- & Fachteam

Der Ablauf auf einen Blick

Was brauchst du, um DNA in mRNA zu übersetzen?

Du brauchst zwei Paarungsregeln und eine Nachschlagehilfe, die Codontabelle des Standard-Codes (NCBI, 2024). Dazu kommt eine Sequenz zum Üben, die wir unten vorgeben und durch alle fünf Schritte rechnen.

Das brauchst du

Die DNA, die Desoxyribonukleinsäure, ist das Erbmaterial des Menschen und speichert ihre Information in vier Basen (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Abgekürzt heißen sie A für Adenin, G für Guanin, C für Cytosin, T für Thymin. Jede Base hängt an einem Zucker- und einem Phosphatmolekül; zusammen bilden sie ein Nukleotid, den Grundbaustein der Kette (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021).

Zwei solcher Ketten liegen als Stränge nebeneinander, und ihre Basen paaren sich nach fester Regel: A mit T, C mit G (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Diese Regel macht jeden Strang zum Muster für die Basenfolge. Wie die beiden Stränge zur Doppelhelix zusammenfinden, zeigt der Beitrag Wie ist die DNA aufgebaut?

Die RNA, die Ribonukleinsäure, ist ebenfalls eine Kette aus Nukleotiden, hat aber etwas andere chemische Eigenschaften (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Für die Übung zählt ein Unterschied: Wo die DNA Thymin trägt, steht in der RNA Uracil (Paladino und Zangi, 2013). Aus beiden Regeln zusammen folgt, was du gleich anwendest: Wo im Matrizenstrang ein A steht, schreibst du in die mRNA ein U.

Wie liest du die Codesonne beim Übersetzen der mRNA?

Die Codesonne ist die Codontabelle in Kreisform, und du liest sie von innen nach außen. Im innersten Ring suchst du die erste Base des Codons. Für die zweite Base gehst du einen Ring weiter nach außen, für die dritte noch einen; ganz außen steht dann die Aminosäure.

Inhaltlich unterscheidet sie sich nicht von der Tabelle: Beide zeigen den Standard-Code, den das National Center for Biotechnology Information (NCBI) als Tabelle veröffentlicht (NCBI, 2024). Was den Code selbst ausmacht, steht im Beitrag Genetischer Code einfach erklärt: Dort geht es um seine Eigenschaften, hier um die Übung.

Beispielaufgabe: Welche mRNA entsteht aus diesem DNA-Strang?

Gegeben ist ein Matrizenstrang aus sieben Dreiergruppen. Die Leerzeichen zwischen den Gruppen haben wir gesetzt, damit du sie besser siehst; in Aufgaben kann die Folge auch am Stück stehen.

Beispielaufgabe

Versuch es zuerst selbst; die vollständige Lösung steht im fünften Schritt.

Schritt 1: Welcher DNA-Strang ist der Matrizenstrang?

Der Matrizenstrang ist der Strang, zu dem die mRNA komplementär gebildet wird; sein Partner heißt Nicht-Matrizenstrang. Welcher der beiden gemeint ist, muss dir die Aufgabe sagen.

Bei der Transkription, dem Umschreiben der DNA in RNA, wird die Information eines Gens auf ein RNA-Molekül übertragen, und das geschieht im Zellkern (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Dazu werden die beiden komplementären DNA-Stränge am Promotor getrennt, dem Abschnitt, an dem die Transkription beginnt. Eine Übersichtsarbeit zu Bakterien beschreibt diesen Schritt und unterscheidet dabei den Matrizenstrang (template strand) vom Nicht-Matrizenstrang (non-template strand) (Karpen und deHaseth, 2015).

Ein Bild hilft beim Merken: Der Matrizenstrang ist wie das Negativ eines Fotos, die mRNA wie der Abzug davon. Wer den Abzug will, muss das Negativ umkehren, und genau das tust du mit der Paarungsregel. Matrize heißt nichts anderes als Vorlage.

Was tun, wenn die Aufgabe den Nicht-Matrizenstrang nennt?

Dann sparst du dir das Ergänzen und tauschst nur T gegen U. Der Nicht-Matrizenstrang ist komplementär zum Matrizenstrang. Die mRNA ist es auch. Zweimal ergänzt ergibt also wieder die Ausgangsfolge, nur in RNA-Schreibweise.

Für die Beispielaufgabe sieht der Doppelstrang so aus, wenn du jede Base über ihren Partner schreibst:

Doppelstrang der Beispielaufgabe

Steht in der Aufgabe nur „DNA-Strang“, ohne dass klar wird, welcher, schreib in einem Satz dazu, welchen du als Matrizenstrang annimmst. Dann ist dein Rechenweg nachvollziehbar.

Schritt 2: Wie schreibst du DNA in mRNA um?

Du ersetzt jede Base des Matrizenstrangs durch ihren Paarungspartner und schreibst dabei U statt T. Aus TAC wird so AUG, der Anfang deiner mRNA.

Paarungsregel für die Übung

Geh die Folge Gruppe für Gruppe durch und schreib das Ergebnis direkt darunter. Die erste Gruppe TAC ergibt AUG, die zweite Gruppe CGA ergibt GCU. So arbeitest du dich bis zum Ende des Strangs vor:

Vom Matrizenstrang zur mRNA

Zur Probe legst du deine mRNA neben den Nicht-Matrizenstrang aus dem ersten Schritt: ATG GCT TTC GGA AAG TGG TAA. Die Folge ist dieselbe, nur steht in der mRNA U, wo die DNA T hat. Stimmt das an jeder Stelle, ist der zweite Schritt richtig.

In der Zelle übernimmt ein Enzym das Abschreiben. Bei Genen, die die Bauanleitung für ein Protein tragen, ist das die RNA-Polymerase II (Cramer, 2019). Die fertige Abschrift heißt Boten-RNA oder mRNA, weil sie die Information aus dem Zellkern ins Zytoplasma bringt, den Zellraum außerhalb des Kerns (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021).

Neben Uracil statt Thymin unterscheiden sich RNA und DNA vor allem im Zucker: Ribose in der RNA, Desoxyribose in der DNA (Paladino und Zangi, 2013). Was das für Bau und Aufgabe der beiden Moleküle bedeutet, vergleicht der Beitrag Unterschied zwischen DNA und RNA.

Schritt 3: Wo beginnt die Übersetzung der mRNA?

Am ersten AUG, vom Anfang der mRNA aus gelesen: Dort paart die Initiator-tRNA, die Methionin trägt, mit dem Codon (Hinnebusch, 2014). In der Beispielaufgabe steht dieses AUG gleich in der ersten Gruppe.

Die Übersetzung heißt Translation und ist der zweite Schritt auf dem Weg vom Gen zum Protein; sie findet im Zytoplasma statt (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Die Transfer-RNA, kurz tRNA, ist die RNA, die das Protein zusammensetzt (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Den Anfang macht eine besondere tRNA, die Initiator-tRNA, die Methionin trägt (Hinnebusch, 2014).

Bei Eukaryoten, also Lebewesen mit Zellkern, wird das Startcodon in der Regel durch Abtasten gefunden (Hinnebusch, 2014). Dabei wird jedes Triplett im Vorspann der mRNA, dem Abschnitt vor dem Startcodon, darauf geprüft, ob es zum Anticodon der Initiator-tRNA passt (Hinnebusch, 2014). Das Anticodon ist die Dreiergruppe an der tRNA, die zum Codon komplementär ist.

In dieser Übung lesen wir die mRNA von links nach rechts, beginnend am 5'-Ende, dem Ende, an dem der Vorstartkomplex der Translation ansetzt (Hinnebusch, 2014). Du gehst dabei Base für Base vor, nicht in Dreiersprüngen, denn vor dem Startcodon gibt es noch keine Gruppen. Sobald du auf die Folge AUG triffst, setzt du die erste Markierung.

Steht vor dem AUG noch etwas, überspringst du diese Basen und beginnst die Dreiergruppen erst beim AUG. Ein Beispiel: Wer GCAUGGCU stur in Dreiern liest, erhält GCA und UGG und übersieht das AUG, das an der dritten Base beginnt. Base für Base gelesen, fällt es sofort auf.

AUG ist im Standard-Code das Startcodon und steht zugleich für die Aminosäure Methionin (NCBI, 2024). Die erste Aminosäure deiner Lösung ist deshalb Methionin.

Schritt 4: Wie übersetzt du mRNA-Codons in Aminosäuren?

Ab dem AUG teilst du die mRNA in Dreiergruppen und schlägst jedes Codon nach. Ein Codon steht in der Regel für eine bestimmte Aminosäure, so MedlinePlus Genetics (NLM, 2021).

In der Zelle liest das Ribosom, ein spezialisierter Komplex im Zytoplasma, die Nukleotidfolge der mRNA, und die tRNA baut das Protein Aminosäure für Aminosäure auf (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Auf dem Papier übernimmst du beide Rollen: Du liest die Gruppe und trägst die passende Aminosäure ein.

Achte auf die Schreibweise deiner Vorlage. Die Tabelle des NCBI führt die Codons in DNA-Schreibweise mit T; für die mRNA liest du überall U statt T (NCBI, 2024). Jede Aminosäure steht dort mit Dreibuchstaben- und Einbuchstabenkürzel, etwa Phe und F für Phenylalanin (NCBI, 2024).

Beispiel-mRNA nach dem Standard-Code (NCBI, 2024)

Mit der Codesonne gehst du für GCU innen zum G und von dort zum C. Im dritten Ring wählst du das U und landest außen bei Alanin (NCBI, 2024).

Dabei fällt etwas auf: Für Alanin stehen alle vier Codons, die mit GC beginnen, die dritte Base ändert hier nichts (NCBI, 2024). Für Tryptophan dagegen gibt es nur ein einziges Codon, UGG (NCBI, 2024). Beim Übersetzen stört das nicht, beim umgekehrten Weg schon.

Was passiert, wenn du beim Übersetzen der mRNA den Dreiertakt verlierst?

Dann liest du ab dieser Stelle ganz andere Codons. Beginnst du in der Beispiel-mRNA eine Base zu spät, lautet die erste Gruppe UGG und steht für Tryptophan statt für Methionin (NCBI, 2024).

Setz deshalb nach dem AUG hinter jede dritte Base einen senkrechten Strich, bevor du nachschlägst. Die Strecke vom AUG bis einschließlich Stoppcodon muss eine durch drei teilbare Länge haben. Bleiben ein oder zwei Basen übrig, hast du dich verzählt.

Schritt 5: Wo endet die Aminosäurekette der mRNA?

Am ersten Stoppcodon. Ein Stoppcodon sind drei Nukleotide, die für keine Aminosäure stehen, und der Aufbau des Proteins läuft, bis das Ribosom auf eines trifft (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021).

Der Standard-Code kennt drei Stoppcodons; die Tabelle des NCBI markiert sie mit einem Sternchen und dem Kürzel Ter (NCBI, 2024). In der Beispielaufgabe ist es UAA, die anderen beiden lauten UAG und UGA (NCBI, 2024).

Das Stoppcodon schreibst du nicht als Aminosäure in die Lösung, sondern markierst nur das Ende, etwa mit „Stopp“. Was dahinter steht, übersetzt du nicht mehr. Taucht vor dem Stopp ein zweites AUG auf, ist es einfach Methionin mitten in der Kette (NCBI, 2024).

Die vollständige Lösung: Welche Aminosäurekette ergibt die DNA?

Hier steht die Beispielaufgabe noch einmal komplett, vom Matrizenstrang bis zur Kette. Alle Aminosäuren stammen aus der Tabelle des Standard-Codes (NCBI, 2024).

Lösung der Beispielaufgabe

Ausgeschrieben lautet die Kette Methionin, Alanin, Phenylalanin, Glycin, Lysin, Tryptophan, danach folgt das Stoppcodon UAA. Sechs Aminosäuren aus sieben Codons: Das letzte Codon trägt keine Aminosäure, es beendet die Kette.

Zum Selbermachen: Welche Kette steckt in dieser DNA?

Diesmal steht der Matrizenstrang am Stück, und vor dem Startcodon liegt ein kurzer Vorspann: CGTACCAAACCAAAGTAACT. Rechne alle fünf Schritte durch, bevor du die Lösung darunter liest.

Lösung zum Selbermachen

Das Startcodon beginnt hier an der dritten Base, die ersten beiden gehören zum Vorspann. Neu sind Valin für GUU und Histidin für CAU (NCBI, 2024). Das Ende markiert diesmal UGA.

Was hat DNA in mRNA übersetzen mit Genexpression zu tun?

Die Übung bildet die beiden Hauptschritte nach, die zusammen Genexpression heißen: Transkription und Translation (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Die ersten beiden Schritte entsprechen der Transkription, die letzten drei der Translation.

Der Informationsfluss von der DNA zur RNA und weiter zum Protein gilt als Grundprinzip der Molekularbiologie und wird manchmal „zentrales Dogma“ genannt (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Deine Lösung zeigt diesen Fluss im Kleinen: Aus sieben Dreiergruppen DNA wird eine Kette aus sechs Aminosäuren.

Wann eine Zelle ein Gen überhaupt abliest und wie sie es an- und abschaltet, ist eine eigene Frage. Sie beantwortet der Beitrag Genexpression: wie Zellen Gene schalten.

Dass sich eine Nukleinsäure überhaupt so lesen lässt, zeigte Nirenberg mit einem System im Reagenzglas, in dem eine Nukleinsäure als Vorlage für die Bildung eines Proteins dient; seine ersten Ergebnisse berichtete er im August 1961 (Laudatio zum Nobelpreis, NobelPrize.org, 1968). Weniger als fünf Jahre später waren alle Einzelheiten des genetischen Codes geklärt, vor allem durch die Arbeit von Nirenberg und Khorana (Laudatio zum Nobelpreis, NobelPrize.org, 1968).

Dieselbe Laudatio liefert das Bild, das zu dieser Übung passt. Denkst du es über die Laudatio hinaus weiter, ist ein Codon ein Wort und die Codontabelle das Wörterbuch.

Welche Fehler passieren beim Umschreiben von DNA in mRNA?

Vier Fehler kannst du an deiner Lösung selbst erkennen, und für jeden gibt es eine Regel, die ihn behebt. Die Tabelle zeigt, woran du sie siehst.

Vier Fehler und ihre Abhilfe

Ein Prüfschritt fängt die ersten beiden Fehler ab: Leg deine mRNA neben den Nicht-Matrizenstrang. Bis auf U statt T müssen beide gleich sein. Die beiden anderen Fehler zeigt dir die Kette selbst.

Was liest ein DNA-Test aus Speichel wirklich?

Ein Speicheltest schreibt nichts um und übersetzt nichts. Er liest an vorab festgelegten Stellen der DNA einzelne Varianten, also den Genotyp.

Menschliche DNA umfasst etwa 3 Milliarden Basen, und mehr als 99 Prozent davon sind bei allen Menschen gleich (MedlinePlus Genetics, NLM, 2021). Die SNP-Genotypisierung prüft vorab festgelegte Einzelpositionen der DNA und liest dort die Variante ab; eine solche Position heißt SNP. Die Ganzgenomsequenzierung liest dagegen das gesamte Genom.

Mit der Übung oben teilt ein solcher Test also nur den Ausgangspunkt, die Basenfolge der DNA; RNA und Genexpression misst er nicht.

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Grenzen: Was zeigt die Übung von DNA zu mRNA nicht?

Auf dem Papier läuft der Weg glatter als in der Zelle.

Die Übung zeigt den Weg von der DNA zur Aminosäurekette in seiner einfachsten Form: Deine mRNA behandelst du dabei, als wäre sie schon die fertige Abschrift, die das Ribosom liest.

In der Tabelle des NCBI lässt der Standard-Code derzeit neben AUG auch UUG und CUG als Startcodon zu (NCBI, 2024). In der Übung bleibst du beim AUG, das die Tabelle als Initiationscodon nennt, also als Startcodon (NCBI, 2024).

Die Tabelle gilt für den Standard-Code. Mitochondrien, kleine Zellbestandteile mit eigener DNA, folgen eigenen Tabellen; im Code der Wirbeltier-Mitochondrien steht UGA für Tryptophan statt für Stopp (NCBI, 2024).

Auch die Quellen haben eine Reichweite. Das Abtasten bis zum Startcodon ist für Eukaryoten beschrieben (Hinnebusch, 2014). Die Begriffe Matrizen- und Nicht-Matrizenstrang stammen hier aus einer Übersichtsarbeit zu Bakterien (Karpen und deHaseth, 2015).

Wie merkst du dir die fünf Schritte von DNA zu Protein?

Strang klären, Gegenstück mit U schreiben, AUG suchen, in Dreiergruppen nachschlagen, beim Stopp aufhören. Wer diese Reihe einmal an der Beispielsequenz durchgerechnet hat, braucht für die nächste Aufgabe nur noch die Codontabelle.

Und die Frage, welcher Strang der richtige ist, beantwortet die Aufgabe selbst. Tut sie es nicht, beantwortet sie dein Satz, der sagt, welchen du gewählt hast.

Häufige Fragen

Weiterlesen

Quellen

1. MedlinePlus Genetics, National Library of Medicine: How do genes direct the production of proteins? (Stand 2021) – medlineplus.gov
2. National Center for Biotechnology Information: The Genetic Codes, Standard Code (Stand 2024) – ncbi.nlm.nih.gov
3. Hinnebusch A. G.: The scanning mechanism of eukaryotic translation initiation, Annual Review of Biochemistry (2014) – europepmc.org
4. MedlinePlus Genetics, National Library of Medicine: What is DNA? (Stand 2021) – medlineplus.gov

Den Weg vom Gen zum Protein mit Codon und Stoppcodon stützt [1], die Paarungsregel der DNA [4]. Alle Aminosäuren der Lösungen, Start- und Stoppcodons stammen aus der Codontabelle [2], das Abtasten bis zum Startcodon und das Anticodon aus [3]. Weitere Belege im Text: Karpen und deHaseth (2015) für Matrizen- und Nicht-Matrizenstrang, Paladino und Zangi (2013) für Uracil statt Thymin, Cramer (2019) für die RNA-Polymerase II, die Laudatio zum Nobelpreis 1968 auf NobelPrize.org für das Bild der Sprache. Produktangaben von mybody®x, Stand der Angaben: 03.10.2026.

mybody®x Redaktions- & Fachteam

Molekularbiologie Genetik

Geschrieben vom mybody®x Redaktions- & Fachteam auf Grundlage der oben genannten Quellen. Wer dahinter steht, zeigt die Autorenseite.

Veröffentlicht am 03.10.2026 · Zuletzt aktualisiert am 03.10.2026

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Die Bilder in diesem Artikel sind mit KI erstellt, die abgebildeten Personen sind nicht real.