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DNS als Speicher:
Schreib-Zeiten lassen sich stark verkürzen

Forscher der Northwestern University haben einen Weg gefunden, Informationen wesentlich schneller in DNS-Molekülen zu speichern, als es bisher möglich war. Die Zeit verkürzte sich hier von mehreren Stunden auf einige Minuten.
07.10.2021  13:41 Uhr
Zum Einsatz kam hier ein neues System aus Enzymen. Diese sorgen dafür, dass auch schnelle Veränderungen der Umgebungssituation dazu führen, dass andere DNS-Sequenzen geschrieben werden. Nutzen lässt sich dies eben beispielsweise, um Informationen deutlich zügiger als bisher in einem Strang des Erbmoleküls zu verankern. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass die Enzyme mit Umweltveränderungen konfrontiert werden, die zu Sequenzen führen, die später beim Lesen auch entsprechend interpretierbar sind. Bisher war es notwendig, einen aus mehreren Stufen bestehenden Prozess zu nutzen, bei dem bestehende Sequenzen neu angeordnet wurden. Um hier Informationen in die DNS zu schreiben, bedurfte es manchmal einer Zeit von über zehn Stunden. Durch das neue Verfahren namens "Time-sensitive Untemplated Recording using Tdt for Local Environmental Signals" (TURTLES) wird der Prozess auf wenige Minuten verkürzt.

Die Natur kopiert nur

Um voranzukommen, musste man sich von den natürlichen Vorgängen in den Zellen lösen. "Die Natur ist sehr gut darin, DNS zu kopieren, wir wollten aber DNS von Anfang an selbst schreiben", erläuterte Projektleiter Keith E.J. Tyo das Problem. Dies ging bisher auch schon, war aber langsam und bedurfte des Einsatzes chemischer Synthese-Vorgänge. Jetzt greift man auf Enzyme zurück, die direkt DNS bauen und von außen leicht manipuliert werden können.

DNS ist als Speichermedium durchaus interessant, denn die Erbmoleküle schaffen es, Informationen sehr viel effizienter aufzubewahren als alle anderen Medien, die wir bisher technisch ersonnen haben. Das schreiben und lesen ist hier allerdings auch noch wesentlich schwieriger umzusetzen.

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