In DNA lassen sich auch Daten speichern

Die lebendige Speicherkarte

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Dieses Problem scheint nun ein Team rund um den Forscher Federico Tavella an der Universität von Padua gelöst zu haben. Die Idee ist, Bakterien an einem bestimmten Ort festzuhalten. Die Bakterien werden gezielt resistent gegen bestimmte Antibiotika gemacht. Anschließend kann durch das Hinzufügen bestimmter Antibiotika gesteuert werden, an welchem Ort sich die Bakterien aufhalten und wohin sie sich nicht bewegen können. Die Bakterien sind somit in einer Art Raster gefangen. Sucht man Daten, die in ­einem bestimmten Bakterium gespeichert sind, weiß man dann, wo sich dieses aufhält. Möchte man Daten auslesen, braucht man ein weiteres Bak­terium mit einer ganz bestimmten anderen Kombination aus Antibiotika­resistenzen, das nur an der Stelle im System überleben kann, an der sich das auszulesende Bakterium befindet, und eine Lesevorrichtung. Dieses zweite Bakterium wandert nun zum ersten Bakterium, dockt dort an, um die Plasmide zu kopieren – wobei es auch die Antibiotikaresistenz kopiert –, und wandert anschließend weiter zur Leseeinrichtung, an der die gewünschten Daten per Gensequenzierung ausgelesen werden können.

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Aber selbst wenn man all diese Techniken kombiniert, hat man noch keinen biologischen Speicherchip, sondern allenfalls ein System, das in einem großen Labor eher umständlich funktioniert. Um das ganze in Form eines kleinen handlichen Geräts auf den Markt zu bringen, sind noch viele Probleme zu lösen – aber die technische Machbarkeit wurde bewiesen. Ein Nachteil für den Einsatz im Alltag ist die langsame Lesegeschwindigkeit. Ein Lesevorgang dauert etwa 72 Stunden , denn so lange benötigen die Bakterien, um den durch Antibiotika begrenzten Weg in der Petrischale zu meistern. Einen mit Bakterien bestückten Stick, aus dem sich in Sekundenschnelle Daten lesen lassen, wird es so bald also nicht geben. Interessant ist das Verfahren aber dennoch für Bibliotheken und Datenbanken, denen es vor allem darauf ankommt, riesige Datenmengen für lange Zeit sicher zu speichern. Bleibt die Frage, wie stabil ein solches System ist, da die Bakterien sich auch in einem solchen Antibiotikakäfig evolutionär weiterentwickeln und die in ihnen ­gespeicherten Daten per Mutation verfremdet werden könnten.

Die Vorstellung, Daten in lebenden Bakterien zu speichern, mag zunächst gruselig klingen. Trotzdem sprechen erstaunlich wenig ethische Einwände gegen das Verfahren. Schließlich nutzen Menschen Bakterien und Mikro­organismen bereits auf unterschiedlichste Weise, etwa um Käse herzu­stellen, Bier zu brauen oder Penicillin zu gewinnen. Die in den Plasmiden der Bakterien gespeicherte Information – etwa eine Kopie dieses Artikels – ergibt biologisch auch keinerlei Sinn. Es ist ziemlich unwahrscheinlich, dass man versehentlich ein Killerbakterium produziert, wenn man den ­Inhalt von Goethes »Faust« in einem Plasmid abspeichert und es in einem Bakterium aufbewahrt. Problematisch ist allerdings an dem Verfahren, dass gezielt Bakterien mit Antibiotikaresistenzen benutzt werden. Solche Resistenzen sind in der Medizin ein großes Problem, da Menschen, die an einem Befall mit resistenten Bakterien erkranken, nicht mehr mit allen zur Verfügung stehenden Antibiotika behandelt werden können. Solche Resistenzen entwickeln sich gerade – Stichwort »Krankenhauskeime« – auf natürlichem Wege überall dort, wo viele Antibio­tika eingesetzt werden. Das neue Verfahren ist allerdings unkritisch, so­lange nur Resistenzen benutzt werden, die ohnehin schon weit verbreitet sind.