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Informationsspeicher

DNA haltbar für hunderttausende Jahre

Künstliche Versteinerungen sollen in Erbgut kodierte Daten über Äonen bewahren - bleibt so unser digitales Erbe erhalten?

Erbgut, das in einer Kapsel aus Siliziumdioxid verpackt ist, soll bis zu eine Million Jahre lang haltbar sein. Das versprechen Forscher um Robert Grass von der ETH Zürich auf der Basis ihrer Experimente mit so genannten synthetischen Fossilien: Sie "versteinerten" künstliches Erbgut, auf dem zwei historische Texte kodiert waren, und ließen es unter anderem durch Hitze künstlich altern. So überstand die verpackte DNA eine Woche Lagerung bei 70 Grad Celsius – das entspricht der thermischen Belastung von 2000 Jahren in mitteleuropäischem Klima. Auf diese Weise sollen auch vom Verfall bedrohte digitale Daten sehr lange haltbar bleiben: Nach Angaben der Forscher kann das so geschützte Erbgut bei Temperaturen um minus 18 Grad Celsius und unter idealen Bedingungen selbst in einer Million Jahren noch korrekt gelesen werden.

Die Siliziumdioxidhülle erschufen Grass und seine Kollegen durch einen so genannten Sol-Gel-Prozess, bei dem ein Vorläufermolekül durch Vernetzung ein Gel um die DNA bildet. Durch Entzug des Wassers entsteht das feste Silikat des künstlichen Fossils. Bei Bedarf löst Fluorid diese mineralische Hülle wieder auf. Die zweite wichtige Komponente des Speicherverfahrens ist ein Fehler korrigierendes Kodierungssystem. Die Silikathülle verlangsamt zwar den Zerfall des Erbmaterials, sie kann ihn aber nicht vollständig aufhalten, so dass der Kode die sich ansammelnden Fehler durch doppelte Sicherheiten abfangen muss. Als Testdaten wählten die Forscher den Schweizer Bundesbrief aus dem 13. Jahrhundert und einen Text von Archimedes – die Information überlebte in ihrer Mineralhülle die Belastungen von mehreren Jahrhunderten. Allerdings warteten die Forscher so lange nicht, sondern rechneten diese Zeiträume aus wesentlich kürzeren Experimenten hoch.

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