Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erbgutmolekül DNA eignet sich zum Verschlüsseln von Daten

13.09.2000


Weltweit wird zur Zeit an der Entschlüsselung des Erbgutmoleküls DNA gearbeitet. Dass die biologischen Träger der Erbinformationen (DNA) sich umgekehrt auch als digitaler Speicher von Computerdaten eignen und sicher
verschlüsselt werden können, haben jetzt Forscher einer gemeinsamen Arbeitsgruppe der Universitäten Dortmund und Köln gezeigt.

Die Wissenschaftler kodierten kurze Nachrichten aus DNA wie im Computer als Folgen von Nullen und Einsen. Zur Verschlüsselung dieser DNA-Nachrichten bedienten sie sich eines aus der Informatik bekannten Verfahrens, der Steganographie. Dabei wird die zu verschlüsselnde Information in einer Vielzahl anderer Informationen versteckt, so dass die Entschlüsselung darin besteht, die sprichwörtliche Nadel im Heuhaufen zu finden. In diesem Fall wurden die zu verschlüsselnden DNA-Nachrichten mit Abermilliarden anderer DNA-Stränge gemischt.

Zur Entschlüsselung der DNA-Nachrichten verwendeten die Forscher die Polymerase - Kettenreaktion (PCR), ein Nachweisverfahren für DNA, das normalerweise für den Genetischen Fingerabdruck verwendet wird. Sie verwendeten eine spezielle Variante dieser Reaktion, bei der die digitalen DNA-Nachrichten ähnlich einem Barcode ausgelesen werden. Dabei kann nur der Empfänger eine DNA-Nachricht lesen, der die zur Nachricht passenden Schlüsselmoleküle kennt.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Verschlüsselung der digitalen DNA Moleküle nach den Sicherheitskriterien, die für computerbasierte Systeme gelten, sicher ist. Freilich ist das Anwendungsgebiet eher in der Nanotechnologie zu suchen: "Die Verschlüsselung von Informationen in DNA ist nicht als Konkurrenz zu den existierenden Software-basierten Verschlüsselungssystemen gedacht. DNA ist aber hervorragend als umweltfreundlicher Datenspeicher, z.B. zu Markierungszwecken geeignet" sagte Hilmar Rauhe vom Fachbereich Informatik der Universität Dortmund, der das Projekt ins Leben gerufen hat.

Das gemeinsame Projekt der Dortmunder und Kölner Wissenschaftler entstammt dem Bereich des DNA Computing, einem ein noch sehr jungen Forschungsgebiet im Grenzbereich von Informatik, Molekularbiologie und Nanotechnologie. Ursprünglich beschäftigte man sich dort mit der Möglichkeit molekularer Superrechner auf DNA Basis. Das Gebiet wird sich nach Auffassung von Hilmar Rauhe jedoch neuen Anwendungsgebieten in der Nanotechnologie zuwenden. Dort könnte DNA aufgrund seiner minimalen Größe als Datenspeicher mit millionenfach höherer Speicherkapazität als herkömmliche Computermedien verwendet werden.

Weitere Informationen:
Dipl.-Biol. Hilmar Rauhe
Mail: rauhe@LS11.cs.uni-dortmund.de
Web: http://ls11-www.cs.uni-dortmund.de/molcomp/
Publikation: "Cryptography with DNA binary strands" in: Biosystems 57, Seite
13-22, September 2000.

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Klaus Commer |

Weitere Berichte zu: DNA DNA-Nachricht Datenspeicher Erbgutmolekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Verbesserung des mobilen Internetzugangs der Zukunft
21.07.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

nachricht Affen aus dem Weltraum zählen? Neue Methoden helfen die Artenvielfalt zu erfassen
21.07.2017 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie