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 Smart Glasses Guide: Neues Tool zur Auswahl von Datenbrillen und Anwendungen
15.10.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Einzigartige Infrastruktur für Deep Learning – DFKI erhält ersten NVIDIA DGX2 Supercomputer Europas
11.10.2018 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Medizin

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Neue Methode der statistischen Inferenz in der Magnetresonanztomographie (fMRI) entwickelt

16.10.2018 | Medizintechnik

Tiefsee ergründen – erstmalige LIBS-Messung bei 600 bar

16.10.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics