DNA-Lego-Steine ermöglichen eine schnelle wiederbeschreibbare Datenspeicherung

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Die Speicherung von DNA-Daten könnte einfacher als bisher zu lesen und zu schreiben sein, so die Forscher des Cavendish-Labors der Universität Cambridge in Großbritannien.

Sie berichten über eine Technik, die auch verschlüsselte Daten speichern und Daten neu schreiben kann.Die ursprüngliche Idee hinter der Speicherung von DNA-Daten ist die Synthese langer DNA-Moleküle mit maßgeschneiderten Sequenzen von Basiseinheiten, die digitale Daten kodieren.

Die mit diesem Ansatz erreichte Datendichte ist um Größenordnungen höher als bei den etablierten magnetischen oder Festkörpertechnologien und hält Tausende von Jahren statt Zehntausende von Jahren lang.

Die Langlebigkeit und Datendichte der DNA-Datenspeicherung wäre für Datenarchive besonders nützlich, wenn es nicht einige bedeutende Einschränkungen gäbe.”Eines der größten Probleme ist die Herstellung der DNA”, sagt Ulrich Keyser, Professor für angewandte Physik an der Universität Cambridge in Großbritannien.

Er erklärt, dass die Synthese der De-Nova-DNA-Moleküle mit vorgeschriebenen Basiseinheitssequenzen, die lang genug sind, um Daten zu speichern, schwierig ist und Enzyme erfordert.

Mit unserem Ansatz ist es genau wie bei Legosteinen.

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Man tut es einfach, indem man sie miteinander vermischt, aufheizt und wieder abkühlt”.Auch das Lesen von Daten, die in der Reihenfolge der Basenpaare gespeichert sind, ist langsam und teuer.

Die Sequenziertechnologie hat einen langen Weg zurückgelegt, aber sie ist immer noch hauptsächlich darauf angewiesen, Milliarden von Kopien des Moleküls zu replizieren, um Signale von Proteininteraktionen zu verstärken, und so weiter.Ein alternativer Sequenzierungsansatz führt das DNA-Molekül durch eine Nanopore und liest die Sequenz in Echtzeit aus den Veränderungen des Ionenstroms beim Durchgang verschiedener Basenpaare aus.

Obwohl billiger und effizienter, dauert das Lesen von Bits aus Basenpaaren im DNA-Backbone für Datenspeichertechnologien immer noch zu lange.

Durch die Speicherung von Daten über Überhänge, die auf dem Hauptrückgrat festsitzen, entwickelten Keyser und sein Team jedoch einen Ansatz, den die Nanoporentechnologie leicht und genau lesen und einfache Mischungen schreiben kann.Indem sie “Zehengreifer” in die überhängenden schriftlichen Daten einbauen, zeigen sie es….

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