Auf einem DNA-Kassettenband könnte jedes jemals geschriebene Musikstück gespeichert werden.

Forscher in Shenzhen, China, haben ein spezielles DNA-Datenspeicherkassettensystem entwickelt, das riesige Mengen digitaler Informationen speichern kann. Der an der Southern University of Science and Technology (SUST) entwickelte Prototyp verwendet synthetische DNA-Stränge, die auf eine dünne Kunststofffolie gedruckt, zu einem Band aufgerollt und zwischen Spulen transportiert werden.

Das System kann bis zu 36 Petabyte Daten speichern, das sind etwa eine Million Gigabyte – genug für mehr als drei Milliarden Lieder. Digitale Dateien werden in DNA-Sequenzen (A, T, C, G) umgewandelt, die die binären Nullen und Einsen ersetzen. Jeder Streifen enthält etwa 550.000 Abschnitte, in denen weiße Bereiche die DNA-Lösung aufnehmen und schwarze Linien deren Ausbreitung verhindern. Der Scanner kann etwa 1.570 Positionen pro Sekunde erkennen.

Das System ermöglicht das Lesen, Überschreiben und Löschen von Daten. DNA-Stränge können mehrfach verlustfrei sequenziert werden, und Enzyme können Daten mit einer Genauigkeit von nahezu 99,9 Prozent entfernen und ersetzen. Zum Schutz sind die Abschnitte mit einer kristallinen Hülle aus metallorganischen Gerüsten überzogen, die Wasser und Enzyme abschirmt. Dadurch bleibt die DNA bei Raumtemperatur jahrhundertelang und in kälteren Umgebungen sogar zehntausende Jahre lang erhalten.

Obwohl die Kassette eine enorme Speicherkapazität bietet, ist sie im Vergleich zu herkömmlichen Speichermedien langsam. Das Kopieren kleiner Dateien dauert mehrere Minuten, und die DNA-Synthese ist nach wie vor kostspielig. Forscher hoffen, dass DNA-Kassettensysteme mit sinkenden Biotechnologiekosten und schnelleren chemischen Prozessen für die Langzeitarchivierung praktikabel werden.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht und deutet auf eine Zukunft hin, in der DNA-Kassetten als Langzeitarchive für Musik, Filme und digitale Inhalte dienen könnten.