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Sascha Mattke 69

Daten in Bakterien-DNA speichern und abrufen

Forscher entwickeln System zum Speichern und Abrufen von Daten in Bakterien-DNA

Bild: "DNA representation" / Andy Leppard / cc-by-2.0

Das Konzept, DNA zur Speicherung von Daten zu verwenden, ist angesichts ihrer enormen Kapazität verlockend. Ein Forscher-Team ist seiner Realisierung jetzt einen Schritt näher gekommen.

Angesichts der immer schneller zunehmenden Daten-Mengen wird mit Hochdruck an neuen Möglichkeiten für ihre Speicherung gearbeitet. Ein theoretisch sehr interessantes Medium dafür ist DNA, denn ein Gramm davon kann ein ganzes Zettabyte (1 Milliarde Terabyte) an Daten aufnehmen. Italienische Forscher haben jetzt ein System entwickelt, das grundsätzlich das Speichern und den Abruf von Daten auf DNA-Basis erlaubt. Dazu nutzten sie so genannte Plasmide, geschlossene Ringe aus zweisträngiger DNA, die in Bakterien zu finden sind und zwischen ihnen weitergegeben werden können. Das berichtet Technology Review online in "Speichersystem auf DNA-Basis".

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Die Forscher machten sich den Umstand zunutze, dass bestimmte Bakterien resistent gegen manche Antibiotika sind. Auf dieser Grundlage konstruierten sie im Labor ein System aus einem Datenspeicher-Bereich, einem Daten-Leser und einem Kanal zum Datentransfer, der beides verbindet. Zum Speichern codierten die Forscher eine einfache Nachricht in Plasmide mit Tetracyclin-Resistenz von Novablue-Bakterien, einem Stamm von E. coli. – traditionsgemäß lautete der Inhalt "Hello World". Ein anderer Stamm von E. coli, HB101, konnte diese Information dann durch die Weitergabe der Plasmide von Novablue an HB101 aufnehmen und zum Lese-Bereich transportieren.

Das Experiment zeigt, wie ein DNA-Datenarchiv prinzipiell funktionieren könnte. Allerdings ist dafür noch ein weiterer Aspekt wichtig: In einem solchen System gibt es viele unterschiedliche Speicher-Orte, von denen jeder gezielt adressierbar sein muss. Vor diesem Hintergrund arbeiten die Forscher um Federico Tavella von der Universität Padua an einer Art molekularem Navigationssystem, das Ähnlichkeit mit GPS hat. Es basiert auf der Freisetzung von unterschiedlichen Chemikalien an unterschiedlichen Stellen. Mit drei von diesen chemischen Spuren soll es möglich werden, die Position von Bakterien im Raum durch Triangulation zu bestimmen. Dieses Verfahren funktioniert laut dem Team in Simulationen gut, muss aber im Labor noch getestet werden.

Mehr dazu bei Technology Review Online:

(Sascha Mattke) / (bsc)

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