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Speichertechnik: Microsoft stellt automatischen DNA-Speicher vor

In Zukunft sollen Daten auf DNA-Strängen gespeichert werden. Um das zu ermöglichen, müssen Daten automatisiert gespeichert und ausgelesen werden. Microsoft Research hat ein entsprechendes System entwickelt. Nur die Schreib-und Lesegeschwindigkeit lassen noch zu wünschen übrig.

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Automatisierter DNA-Speicher: handelsübliche Laborausstattung
Automatisierter DNA-Speicher: handelsübliche Laborausstattung (Bild: Microsoft)

Desoxyribonukleinsäure (DNS, Englisch: Desoxyribonucleic Acid, kurz DNA) ist ein Speicher, in dem das Erbgut abgelegt ist. Seit Längerem wird daran gearbeitet, DNA auch als Datenspeicher einzusetzen. Forscher in den USA haben das erste System vorgestellt, das Daten automatisiert in DNA speichern und auch wieder auslesen kann.

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Es handelt sich um eine Gemeinschaftsarbeit von Microsoft Research und der Universität von Washington in Seattle. Um zu zeigen, dass das System, das sie in der Fachzeitschrift Nature Scientific Reports vorstellen, funktioniert, haben sie das Wort "hello" zuerst in Strängen künstlicher DNA abgelegt und anschließend wieder lesbar gemacht. Das ist laut Microsoft ein wichtiger Schritt von der Labor- zur serienreifen Anwendung.

Daten werden in einem DNA-Strang gespeichert, indem die Nullen und Einsen der digitalen Daten in Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) umgewandelt werden - das sind die Basen, aus denen DNA besteht. Anschließend werden mithilfe handelsüblicher Laborausrüstung und bestimmten Chemikalien DNA-Stränge hergestellt, die in einem Gefäß gelagert werden.

Zum Abrufen der gespeicherten Daten wird die DNA-Sequenz gelesen und die Daten in ein Format umgewandelt, das ein Computer versteht. Die Forscher haben gezeigt, dass das funktioniert. Allerdings ist das System noch sehr langsam: Die fünf Bytes zu speichern, dauerte nach Angaben der Forscher 21 Stunden, das Auslesen sechs Minuten.

Microsoft forscht seit einigen Jahren an dem Speicher aus künstlich hergestellter DNA. 2016 schafften es die Microsoft-Forscher, 200 MByte an Daten in DNA zu speichern, was damals einen Rekord darstellte. Inzwischen sind sie bei einem GByte.

Ein Vorteil des DNA-Speichers ist, dass er sehr dauerhaft ist: Es ist heute noch möglich, die DNA von längst ausgestorbenen Tieren zu entziffern. Ein weiterer ist die hohe Speicherdichte: Auf einen Kubikmillimeter DNA sollen eine Milliarde Gigabyte an Daten passen. Das gesamte Internet würde sich demnach in einem Speicher von der Größe eines Schuhkartons ablegen lassen.

Ziel des Projekts sei, irgendwann einen Cloud-Speicherdienst zu haben, der für den Endnutzer einem heutigen Cloud-Service sehr ähnlich sei, sagt Microsoft-Wissenschaftlerin Karin Strauss: "Bits werden an ein Rechenzentrum geschickt und dort gespeichert und erscheinen genau dann, wenn der Kunde sie haben will."



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hG0815 24. Mär 2019 / Themenstart

1. Sind Steintafeln instabiler - die Information geht dort schneller verloren durch...

LinuxMcBook 23. Mär 2019 / Themenstart

Nein, absolut nein! Der Begriff DNS ist veraltet und führt nur zu Verwechslungen, da DNS...

Sinnfrei 22. Mär 2019 / Themenstart

Kaum wurde der Markt durch die holographischen Speicher revolutioniert kommt nun bereits...

Citadelle 22. Mär 2019 / Themenstart

Klingt alles nach Black Mirror xD

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