{"id":414924,"date":"2025-09-11T17:58:19","date_gmt":"2025-09-11T17:58:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/414924\/"},"modified":"2025-09-11T17:58:19","modified_gmt":"2025-09-11T17:58:19","slug":"daten-wiederauffindbar-speichern-auf-einer-dna-kassette","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/414924\/","title":{"rendered":"Daten wiederauffindbar speichern auf einer DNA-Kassette"},"content":{"rendered":"

Daten wiederauffindbar speichern auf einer DNA-Kassette – Spektrum der WissenschaftDirekt zum Inhalt<\/a>Bioinformatik: Dateien wiederauffindbar speichern auf einer DNA-Kassette<\/p>\n

Die Idee, das gesamte Weltwissen in DNA festzuhalten, gibt es schon l\u00e4nger. Nun zeigen Forscher, wie Dateien leichter verwaltet und gezielt ausgelesen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"3-D-Darstellung<\/p>\n

\u00a9 supparsorn \/ Getty Images \/ iStock (Ausschnitt) <\/p>\n

DNA ist extrem langlebig. Man k\u00f6nnte einen solchen Datentr\u00e4ger in eine H\u00f6hle legen und vergessen, bis man die Informationen wieder auslesen\u00a0will. <\/p>\n

Desoxyribonukleins\u00e4ure (DNA) ist das Speichermedium der Natur. In der DNA einer menschlichen Zelle stecken rein theoretisch etwa 3,2\u00a0Gigabyte an Informationskapazit\u00e4t. Das entspricht rund 6000\u00a0B\u00fcchern, 1000\u00a0Musikst\u00fccken oder zwei Kinofilmen. Das gesamte Wissen der Menschheit\u00a0<\/a>\u00a0\u2013\u00a0von den ersten Keilschrifttafeln bis zu den neuesten Streaming-Archiven\u00a0\u2013 lie\u00dfe sich also auf extrem kleinem Raum unterbringen. Kein Rechenzentrum voller surrender Server, keine endlosen Kabelstr\u00e4nge, sondern blo\u00df ein paar unscheinbare Molek\u00fcle w\u00e4ren n\u00f6tig. Was in der Natur seit Milliarden Jahren zuverl\u00e4ssig genetische Information bewahrt, k\u00f6nnte tats\u00e4chlich k\u00fcnftig die Digitaltechnik revolutionieren. Ein chinesisches Forschungsteam hat eine Kassette zum Speichern und Verwalten von Dateien auf Basis k\u00fcnstlicher DNA entwickelt und dabei einige der bisherigen H\u00fcrden erfolgreich \u00fcberwunden. Die Gruppe stellt das Prinzip nun\u00a0im Fachmagazin \u00bbScience Advances\u00ab<\/a>\u00a0vor. <\/p>\n

Dass synthetische DNA als Datenspeicher genutzt werden kann, ist seit 2011 bekannt<\/a>. Damals f\u00fchrte ein Scherz unter Kollegen zur Begr\u00fcndung eines v\u00f6llig neuen Forschungsfelds. So besagt es eine Anekdote. Allerdings sind bisherige Ans\u00e4tze noch immer nicht so weit entwickelt, dass sie herk\u00f6mmliche elektrische Speichermedien ersetzen k\u00f6nnten. Schwierig ist besonders die flexible Verwaltung von Dateien: Daten mehrfach auszulesen, ohne sie dabei zu zerst\u00f6ren, ist aufw\u00e4ndig. Daf\u00fcr muss die DNA vervielf\u00e4ltigt werden\u00a0\u2013 ein zeit- und kostenintensiver Prozess. Das Speichern der Daten erfolgt \u00fcber die DNA-Synthese im Labor: K\u00fcnstliche DNA-Str\u00e4nge werden so hergestellt, dass sie die Informationen in der Reihenfolge ihrer Basen codieren\u00a0\u2013 \u00e4hnlich wie die Erbgutinformationen in nat\u00fcrlicher DNA. Auch dieser Schritt ist derzeit noch teuer und zeitintensiv.<\/p>\n

Ein weiteres Problem war bislang, verschiedene Dateien zu speichern und zuverl\u00e4ssig in der DNA wiederzufinden. Genau hier setzt das Forschungsteam an: Es hat ein DNA-Kassettenband entwickelt, auf dem mehrere Dateien gleichzeitig gespeichert und verwaltet werden k\u00f6nnen. Das Band besteht aus einer Polyester-Nylon-Membran und ist mit einem Barcode-Muster bedruckt. Die einzelnen Dateien\u00a0\u2013 zum Beispiel Bilder\u00a0\u2013 sind in den hellen Bereichen des Barcodes in Form von DNA hinterlegt, w\u00e4hrend die dunklen Bereiche zur Trennung der Dateien und f\u00fcr die sogenannte Adressierung dienen, also um gezielt bestimmte Dateien zu finden. \u00dcber ein eigens entwickeltes Kassettenlaufwerk k\u00f6nnen die Forschenden das Band dann auslesen.<\/p>\n

Experten sehen in der Tat den gr\u00f6\u00dften Pluspunkt des neuen Ansatzes in der leichteren Auffindbarkeit der gespeicherten Dateien. So hebt Thomas Dandekar, Leiter der Abteilung Bioinformatik an der Julius-Maximilians-Universit\u00e4t W\u00fcrzburg, den Adressierungsprozess als besonderen Vorteil der Arbeit hervor. \u00bbSie erreicht einen Fortschritt um mindestens den Faktor zehn\u00ab, sagte er gegen\u00fcber dem Science Media Center. Aber: \u00bbHerk\u00f6mmliche Elektronik ist immer noch etliche Gr\u00f6\u00dfenordnungen besser.\u00ab Es brauche also noch mehr Verbesserungen in Adressierung und Speicherung, \u00bbdann wird es bald interessant, also marktnah\u00ab.<\/p>\n

F\u00fcr Robert Grass, Professor an der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule (ETH) Z\u00fcrich, liegt der praktische Vorteil der Arbeit vor allem darin, dass sie das aktuelle Forschungsthema DNA-Speicher mit einem gut bekannten Datentr\u00e4ger kombiniert: der Kassette. Das bringe sie \u00bbder\u00a0allt\u00e4glichen Anwendung einen wichtigen Schritt n\u00e4her\u00ab. Alle Befragten sind sich jedoch einig, dass der Ansatz zwar hochinteressant ist, da kompakt, langlebig und nachhaltig\u00a0\u2013 bis zu einem echten, praktischen Einsatz aber noch viele Jahre vergehen werden. <\/p>\n

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ist Redakteurin f\u00fcr Physical Sciences und Biologie. <\/p>\n