Wissenschaftler nutzen das Erbmolekül DNA als leistungsfähigen Datenspeicher. Das eröffnet viele neue Möglichkeiten.
Stuttgart - Fragt man Nichtbiologen, was DNA ist, antworten zumindest einige, dass diese drei Buchstaben irgendwas mit Genen und Vererbung zu tun haben. Und manche wissen sogar, dass es im Deutschen eigentlich DNS heißen müsste – was für Desoxyribonukleinsäure steht. Doch angesichts der Dominanz des Englischen in der Wissenschaft ist auch hierzulande meist von DNA die Rede. A ist hier die Abkürzung für das englische Wort Acid. In der DNA sind alle Informationen gespeichert, die Mikroben, Pflanzen, Tiere und Menschen zum Leben brauchen. Das einer verdrehten Strickleiter ähnelnde Molekül bewirkt zugleich, dass diese Informationen an kommende Generationen weitergegeben werden.
Schon seit einigen Jahren versuchen Wissenschaftler, nicht nur Erbinformationen, sondern auch andere Arten von Daten in Form von DNA festzuhalten. Erste Erfolge sind bereits zu verzeichnen. So haben Forscher der Technischen Universität München jüngst eine Folge der Netflix-Serie „Biohackers“ auf synthetischen DNA-Molekülen gespeichert. Für eine Serie, in der es um die genetische Optimierung des Menschen geht, kann man sich wohl kaum ein passenderes Speichermedium vorstellen. Auch eine Daily Soap für das Vorabendprogramm könnte künftig in DNA-Sequenzen übersetzt werden. Arbeitstitel: „Gute Gene, schlechte Gene“.
Hohe Speicherdichte
DNA hat gegenüber digitalen Datenträgern zwei wesentliche Vorteile: Die Speicherdichte ist höher, und die Informationen sind unter geeigneten Bedingungen sehr lange haltbar – wie etwa erstaunlich gut erhaltene DNA-Funde in 20 000 Jahre alten Mammutknochen belegen. Der Satz „Ich vererbe dir meine Videosammlung“ erhält vor diesem Hintergrund ein ganz anderes Gewicht.
Aber wie lassen sich eigentlich Daten in Form von DNA speichern? Im Biobuch kann man nachlesen, dass der genetische Code aus vier Buchstaben besteht – oder vier Basen, wie die Fachleute sagen: Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). Deren Abfolge auf der DNA legt fest, in welcher Reihenfolge die Bausteine von Proteinen zusammengebaut werden müssen, damit diese ihren Job erledigen können. Proteine sind die komplexen Eiweißverbindungen, die für alle wichtigen Lebensfunktionen gebraucht werden – sei es als Verdauungsenzyme, als Hormone oder als Antikörper zur Abwehr von Krankheitserregern. Anders als DNA-Sequenzen bestehen digitale Datensätze nur aus zwei Arten von Zeichen: Nullen und Einsen. Um sie in DNA-Code zu übersetzen, legten die Forscher fest, welche Zahlenkombination welchem DNA-Baustein entspricht. 00 steht für A, 01 für C, 10 für G und 11 für T. Um die Daten wieder abzurufen, müssen zunächst die DNA-Sequenzen analysiert werden. Dann werden sie in Digitalcode und schließlich wieder in die ursprüngliche Information zurück übersetzt – etwa in Bild und Ton einer „Biohackers“-Folge. Die Zugriffszeit ist insgesamt recht lang, was den breiten Einsatz von DNA-Computern bis auf Weiteres begrenzen dürfte.
Sonette und Parteiprogramme
Dafür würde die Lektüre größerer Datensätze durch die Umstellung auf DNA-Code etwas abwechslungsreicher. ATTACGATTAGATACATGAGA liest sich spannender als 001111000110001111001000110001001110001000. Nicht nur TV-Serien, sondern auch Texte lassen sich als DNA-Sequenzen speichern. Britische Forscher haben das mit Shakespeare-Sonetten gemacht. Auch in der Politik eröffnet sich ein breites Anwendungsfeld – etwa bei der Entwicklung und gentechnischen Optimierung von Parteiprogrammen oder Sprachbausteinen für Reden. Das würde erklären, warum der CSU-Chef Markus Söder zunehmend klingt wie ein Grüner. Es besteht der dringende Verdacht, dass Teile der politischen DNA von Annalena Baerbock und Robert Habek raubkopiert und Söder mithilfe einer Hightech-Genschere eingepflanzt wurden. Ist das nicht alles total GAGA – beziehungsweise 10001000?
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