Mit Hilfe von CRISPR

Bakterien statt SD-Karte? Forscher speichern GIF in lebendem Organismus

Foto von Michael Springer

von Michael Springer -

Wissenschaftler haben ein animiertes Bild in das Erbgut lebender Kolibakterien eingeschrieben und anschließend erfolgreich wieder ausgelesen. Dieser Ansatz könnte herkömmliche Speichermedien obsolet machen und die Art und Weise ändern, wie wir Daten transportieren.

Hört sich im ersten Moment vielleicht merkwürdig an, stimmt aber: Die Speicherkapazität von DNA ist riesig. Ein Gramm DNA bietet Platz für 214 Petabyte an Daten. Das sind 214.000 Terabyte oder 214.000.000 Gigabyte oder eine sehr, sehr große Menge an Selfies gebannt in winzige Moleküle. DNA ist als Speichermedium nicht nur unglaublich platzsparend, sondern zudem sehr widerstandfähig. Während die Lebenszeit von DVDs, Festplatten und Flash-Speichern auf wenige Jahrzehnte bemessen wird, überdauert DNA tausende Jahre unbeschadet.

Bakterien sind für Extremsituationen gerüstet

Bisher konnten die Informationen allerdings nur in künstlich hergestellter DNA abgelegt werden. Mit Hilfe der ethisch umstrittenen CRISPR-Methode haben Forscher der US-amerikanischen Elite-Universität Harvard diese Limitierung nun überwunden: Sie konnten ein animiertes Bild mit fünf Frames im Erbgut eines lebenden Stammes von Kolibakterien speichern, indem sie alle Pixel in Form von bestimmten DNA-Basenfolgen kodierten. Beim anschließenden Auslesen – der sogenannten DNA-Sequenzierung – ließen sich die Bildinformationen zu 90 Prozent wiederherstellen.

Daten in Bakterien speichern

Oben links ist zu sehen, wie einzelne Pixel mit Hilfe von DNA-Basensequenzen codiert wurden.  

Quelle:  Church et al. 2017 

Daten in Bakterien speichern

Oben links ist zu sehen, wie einzelne Pixel mit Hilfe von DNA-Basensequenzen codiert wurden.  

Quelle:  Church et al. 2017 

Die Speicherung von Daten in lebenden Organismen sei zwar eine große Herausforderung, biete aber auch einen enormen Schutz für die Informationen. Einige Bakterien könnten nämlich "nukleare Explosionen, radioaktive Strahlung oder extrem hohe Temperaturen" überleben. Die Vision: Wenn die Bakterien solche Extremsituationen überstehen, dann sind gleichzeitig auch die Daten sicher.

Nach der Einschätzung der Wissenschaftler könne der Ansatz letztlich auch dazu genutzt werden, Daten im menschlichen Körper zu speichern. Das würde bedeuten, dass wir keine externen Datenträger mehr bräuchten, sondern selbst das Speichermedium wären. Wir hätten alle wichtigen Informationen immer bei uns, könnten jederzeit neue Daten "aufnehmen" und müssten uns nie wieder um ihren potenziellen Verlust sorgen. Eine gleichermaßen aufregende wie beängstigende Musik aus der (vielleicht nicht allzu) fernen Zukunft.

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