DNA-Schmelztemperatur-Rechner
Schätzen Sie die Schmelztemperatur (Tm) eines DNA-Primers aus seiner Sequenz.
Nur die Basen A, T, G und C werden gezählt (Groß-/Kleinschreibung egal). Alle anderen Zeichen werden ignoriert.
Geschätzte Schmelztemperatur (Tm)
°C
Sequenzlänge (n)
GC-Gehalt
Wallace-Regel Tm
GC%-Formel Tm
Basenzusammensetzung
Was ist die DNA-Schmelztemperatur?
Die Schmelztemperatur (Tm) einer DNA-Sequenz ist die Temperatur, bei der die Hälfte der doppelsträngigen DNA-Moleküle in einer Probe in Einzelstränge getrennt (denaturiert) sind. Sie ist eine wichtige Eigenschaft jedes Primers oder Oligonukleotids, da die Stärke der Basenpaarung bestimmt, wie leicht sich die beiden Stränge beim Erhitzen trennen.
G–C-Basenpaare werden durch drei Wasserstoffbrücken zusammengehalten, A–T-Paare nur durch zwei. Sequenzen mit höherem G- und C-Anteil haben daher tendenziell eine höhere Tm. Auch die Sequenzlänge spielt eine Rolle: längere Duplexe sind stabiler und schmelzen bei höheren Temperaturen.
Wallace-Regel vs GC%-Formel
Wallace-Regel (kurze Oligos, n < 14)
Auch "2+4-Regel" genannt, liefert sie eine schnelle Schätzung für kurze Primer:
Tm = 2 × (A + T) + 4 × (G + C) °C
Sie ist einfach und funktioniert für Oligos unter etwa 14 Basen recht gut, ignoriert aber Salzkonzentration, Oligokonzentration und längerreichweitige Struktur und wird daher bei längeren Sequenzen unzuverlässig.
GC%-Formel (längere Sequenzen, n ≥ 14)
Für längere Sequenzen liefert eine GC-Gehalt-basierte Formel eine bessere Schätzung:
Tm = 64,9 + 41 × (G + C − 16,4) / (A + T + G + C) °C
Diese Formel berücksichtigt sowohl Länge als auch GC-Gehalt. Sie bleibt eine Näherung: Salz- oder Strangkonzentration werden nicht modelliert, und für präzise Arbeiten verwenden Forschende thermodynamische Nearest-Neighbour-Modelle.
Tm im PCR-Primer-Design
Bei einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) wird die Annealing-Temperatur üblicherweise einige Grad unter die Tm der Primer gesetzt. Eine gute Tm hilft Primern, spezifisch an ihr Ziel zu binden.
- Streben Sie für Standard-PCR Primer mit einer Tm von etwa 52–62 °C an.
- Halten Sie die Tm eines Vorwärts- und Rückwärts-Primerpaars innerhalb von etwa 5 °C.
- Die Annealing-Temperatur liegt oft etwa 3–5 °C unter der niedrigeren Primer-Tm.
- Sehr hoher GC-Gehalt kann stabile Sekundärstrukturen verursachen; sehr niedriger GC-Gehalt kann die Spezifität verringern.
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Bildungshinweis: Dieser DNA-Schmelztemperatur-Rechner liefert Näherungswerte auf Basis vereinfachter Formeln (Wallace-Regel und GC-Gehalt-Formel). Diese berücksichtigen weder Salzkonzentration, Oligonukleotidkonzentration, Fehlpaarungen noch Sekundärstrukturen. Für experimentelles Design mit hoher Genauigkeit verwenden Sie thermodynamische Nearest-Neighbour-Modelle und validierte Laborprotokolle.