Verwendung von DNA-ähnlichen Lochkarten zur Datenspeicherung

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Ein Forscherteam der University of Illinois und der University of Texas hat eine neue Art der Nutzung von DNA als Datenspeichermedium entwickelt, indem es sie wie Lochkarten verwendet.

In ihrem in der Zeitschrift “Nature Communications” veröffentlichten Artikel beschreibt die Gruppe ihren Ansatz und wie gut er nach dem Test funktioniert hat.Im Laufe der letzten Jahre wurde deutlich, dass eine neue Art der Datenspeicherung erforderlich ist – die Art, die jetzt verwendet wird, wird nicht in der Lage sein, die massiven Datenmengen zu speichern, die in Zukunft wahrscheinlich erzeugt werden.

Dieses Verständnis hat die Wissenschaftler veranlasst, nach Alternativen zu suchen, von denen eine die DNA ist.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass DNA-Stränge theoretisch in der Lage sein sollten, etwa ein Exabyte Daten pro Kubikmillimeter aufzunehmen.

Und als Bonus würde es ein Medium bieten, das in der Lage wäre, die darauf gespeicherten Daten für Tausende von Jahren zu speichern.

Doch bisher sind die Versuche, DNA in einer solchen Eigenschaft zu verwenden, weit hinter den Erwartungen zurückgeblieben – vor allem, weil solche Stränge synthetisiert werden müssen, ein langwieriges und teures Unterfangen.

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In dieser neuen Anstrengung haben die Forscher einen Weg gefunden, DNA-Stränge ohne Synthese als Datenspeicher zu verwenden.Der neue Ansatz basiert auf der alten Technologie-Lochkarten: Kartonkarten, die Datenelemente mit gestanzten Löchern darstellten.

Aber anstelle von Pappe und Löchern werden bei dem neuen Ansatz winzige Bissen aus den DNA-Strängen herausgenommen, so dass kleine Kerben zurückbleiben, die zur Aufnahme von Informationen verwendet werden können.Um dieses Kunststück zu vollbringen, erhitzten die Forscher Doppelstränge der DNA, bis sie sich nicht mehr spiralförmig wanden.

Dies führte auch zu einer Blasenbildung, die dazu führte, dass die Basen in den Strängen freigelegt werden mussten.

Dann applizierten die Forscher Einzelstränge von DNA in 16 Basislängen, die sich an die Doppelstränge klammerten.

Die Enden der Einzelstränge dienten als Leitfaden für Enzyme, die Kerben durchtrennen, indem sie die Verbindungen zwischen den Nukleotiden in den Rückgratschienen des ursprünglichen Doppelstrangs durchtrennen.

Das Endergebnis war eine Reihe von Kerben, die in das Rückgrat eines DNA-Stranges geschnitten wurden….

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