Duurzame DNA data – informatie opslag in extremofielen DNA

– apr 20, 2020

De meest gebruikte vorm van data opslag op dit moment is silicium-gebaseerd. Maar wat als wij in de toekomst het DNA van microben zouden kunnen gebruiken? En waarom is dit nuttig? Een onderzoek van een internationaal gezelschap, gepubliceerd in bioRxive (Engels, spreek uit ‘bio-archive’), beschrijft een mogelijke manier om informatie voor een extreem lange tijd ‘in’ een microbe op te slaan.

Van silicium naar salinerum

In komende decennia wordt er een groot tekort in het ruwe materiaal voor silicium-gebaseerde data opslag verwacht. Daarom wordt er nu veel onderzoek gedaan naar nieuwe manieren om informatie op te slaan. Het gebruik van DNA is geen nieuw concept, maar het heeft nog altijd flinke uitdagingen. DNA is de erfelijke blauwdruk die elk organisme bij zich draagt. Het bestaat uit ontzettend veel ‘letters’ die samen coderen voor de onderdelen van een cel. Vaak bestaat DNA uit miljoenen letters per cel, maar niet echt elke letter is essentieel om een onderdeel te maken. Dit biedt kansen, maar DNA is ook heel erg kwetsbaar voor bijvoorbeeld UV-straling en temperatuurwisselingen.

Extreem langdurige opslag

Dit heeft geleid tot interesse naar de mogelijkheden om informatie op te slaan in het DNA van een microbe die goed overleeft in extreme condities: een extremofiel. Dit specifieke onderzoek had de focus op het gebruik van Halobacterium salinerum, een zogeheten halofiele archaea. Halofielen zijn zout liefhebbende microben. Door deze eigenschap blijkt deze microben zeer resistent tegen straling, temperatuurwisseling en uitdroging. Verder is er ook bewijs dat deze microben honderden jaren zouden kunnen overleven in zoutkristallen. Het onderzoek van bioRxive toont aan hoe digitale informatie in het DNA van een extremofiel geborgen kon worden door het in zout kristallen te bergen. Dit opent de deur voor verdere mogelijkheden in het gebruik van andere extremofielen in de opslag van digitale informatie voor hele langen termijnen. Daarnaast laat het onderzoek zien dat een radicaal andere manier van data opslag mogelijk is. Misschien zelfs wel voor honderden jaren lang.

Bronnen
https://doi.org/10.1101/2020.02.14.949925