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Ein Buch aus DNA

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  • Ein Buch aus DNA

    Bücher über DNA gibt es ja schon einige.
    Aber George Church hat sein Buch "Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves" nun direkt in DNA-Form kodiert.
    Ich weiß ja nicht, ob das Buch so schon im Handel ist (Nein, ich glaube nicht), aber mit einer Auflage von 70 Milliarden Exemplaren dürfte es so schnell nicht ausverkauft sein (Und dürfte damit wohl die Bibel als meistgedrucktes Buch der Welt ablösen).
    Da die verwendete Speichertechnologie immerhin 5500 Terabits pro Kubikmilimeter an Daten erfassen kann, ist die Gesamtauflage auch nicht besonders Voluminös.
    Nachteil ist natürlich, das die Lesegeräte für die Bücher noch etwas teuer sind. So ein DNA-Sequenziergerät kostet ja mal locker ab 10.000 Euro aufwärts.
    Und die Lesegeschwindigkeit ist auch nicht so toll.


    Das ganze wäre also mehr was für das Archiv. Immerhin könnten 4 g davon schon alle digitalen Daten der Welt speichern.
    Da die DNA in kleinen Datenblöcken a 96 Bit geteilt ist, ist sie ziemlich stabil.
    Mit ein paar Back-up-Kopien könnte man so Daten über hunderttausende Jahre speichern.

  • #2
    Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
    aber mit einer Auflage von 70 Milliarden Exemplaren dürfte es so schnell nicht ausverkauft sein (Und dürfte damit wohl die Bibel als meistgedrucktes Buch der Welt ablösen).
    Als ob man die Bibel nicht in derselben Weise codieren könnte.

    Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
    Mit ein paar Back-up-Kopien könnte man so Daten über hunderttausende Jahre speichern.
    Wozu? Und warum nicht gleich Texte in die DNA lebender Organismen einbauen?

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    • #3
      Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
      Mit ein paar Back-up-Kopien könnte man so Daten über hunderttausende Jahre speichern.
      Also, ich kenne mich mit (Molekular-)Biologie nicht so aus: Kann man denn organisches Material, welches DNS enthaelt, einfach so oder auch unter speziellen Bedingungen irgendwo lagern - ueber 100000e von Jahren, ohne dass es zerfaellt? Oder muss das Teil einer Lebensform sein, die die Informationen als Erbgut an die naechste Generation weitergeben und auf diese Weise erhalten?

      Ich weiss zwar, dass man vor einiger Zeit z.b. das Erbgut eines Mammuts extrahieren konnte. Das Mammut hat man -glaube ich- in Russland (?) aus dem Eis ausgegraben. Aber welche Qualitaet hatte das genetische Material.

      Der Hintergrund der Frage ist, das das Einlagern von Information fuer die Ewigkeit moeglichst ohne Technik stattfinden sollte.
      .

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      • #4
        Zitat von xanrof Beitrag anzeigen
        Der Hintergrund der Frage ist, das das Einlagern von Information fuer die Ewigkeit moeglichst ohne Technik stattfinden sollte.
        Man muss die Texte auch noch lesen können. In Hunderttausend Jahren gibt es die eine oder andere Sprache nicht mehr, oder es versteht niemand. Und wenn man in 100.000 Jahren eine Buch-DNA findet, woher weiß man, was die Nukleotidsequenzen bedeuten? Man bräuchte so etwas wie Ascii für DNA, und dies kann man nicht auch noch auf DNA speichern, das muss extern in anderer Form geschehen und durch die Jahrttausende kulturelle weitergegeben werden.

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        • #5
          Zitat von irony Beitrag anzeigen
          Man muss die Texte auch noch lesen können. In Hunderttausend Jahren gibt es die eine oder andere Sprache nicht mehr, oder es versteht niemand. Und wenn man in 100.000 Jahren eine Buch-DNA findet, woher weiß man, was die Nukleotidsequenzen bedeuten? Man bräuchte so etwas wie Ascii für DNA, und dies kann man nicht auch noch auf DNA speichern, das muss extern in anderer Form geschehen und durch die Jahrttausende kulturelle weitergegeben werden.
          Die Ascii für DNA kann man ja in Diamanten lasern. Dann kann man es mit ner Lupe oder Mikroskop lesen.

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          • #6
            Zitat von Tibo Beitrag anzeigen
            Die Ascii für DNA kann man ja in Diamanten lasern. Dann kann man es mit ner Lupe oder Mikroskop lesen.
            Das Problem ist nicht die Dauerhaftigkeit des Mediums, sondern die Weitergabe in der Kultur. Wenn niemand mehr eine Sprache versteht, nützt das Medium gar nichts. Aus dem Diamanten müsste man ja auch wieder etwas herauslesen können. Und wenn dies einfach nur abstrakte Symbole oder binär oder quaternär codierte Zeichenketten sind, was bringt das? Da ist die Bilderschrift der alten Ägypter zeitloser, und auch die ist ohne Rosettastein schwer zu verstehen.

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            • #7
              Zitat von irony Beitrag anzeigen
              Als ob man die Bibel nicht in derselben Weise codieren könnte.
              Tja, Rekorde gelten immer so lange, bis jemand sie übertrumpft.

              Wozu?
              Weil wir keine guten Langzeitspeicher für digitale Daten haben?

              Und warum nicht gleich Texte in die DNA lebender Organismen einbauen?
              Lebende Organismen enthalten eine Menge Zeug, dass man zum speichern nicht benötigt. Daher wäre die Informationsdichte wesentlich geringer.
              Außerdem finden in lebenden Organismen eine Menge chemischer Reaktionen statt. Daher wären die Daten dort nicht so stabil. Mutationen würden die Daten zerstören.


              .
              EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :

              Dannyboy schrieb nach 7 Minuten und 2 Sekunden:

              Zitat von xanrof Beitrag anzeigen
              Also, ich kenne mich mit (Molekular-)Biologie nicht so aus: Kann man denn organisches Material, welches DNS enthaelt, einfach so oder auch unter speziellen Bedingungen irgendwo lagern - ueber 100000e von Jahren, ohne dass es zerfaellt?
              Könnte man. In einer chemisch inerten Umgebung hält es schon eine ganze Weile. Zufälliger Datenverlust könnte durch die zahlreichen Sicherheitskopien minimiert werden.


              Oder muss das Teil einer Lebensform sein, die die Informationen als Erbgut an die naechste Generation weitergeben und auf diese Weise erhalten?
              Besser nicht, Mutationen würden die Daten dort eher verändern.

              Das Daten immer einen Datenschlüssel benötigen, ist klar. Man kann aber simple Schlüssel wählen, die leicht zu knacken wären.
              Zuletzt geändert von Dannyboy; 18.08.2012, 12:41. Grund: Antwort auf eigenen Beitrag innerhalb von 24 Stunden!

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              • #8
                Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
                Weil wir keine guten Langzeitspeicher für digitale Daten haben?
                Da gibt es z.B. die M-Disc Millenniata - Wikipedia, the free encyclopedia (kompatibel mit DVD-Playern) mit einer Lebensdauer von über 100 Jahren http://millenniata.com/wp-content/up...Lake-Study.pdf



                Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
                Außerdem finden in lebenden Organismen eine Menge chemischer Reaktionen statt. Daher wären die Daten dort nicht so stabil. Mutationen würden die Daten zerstören.
                Strahlenresistente Bakterien als dauerhafte Datenspeicher - netzeitung.de

                Für die korrekte Reparatur der Bruchstellen im DNA-Strang benutzt das Bakterium eine Kopie seines Erbguts als Vorlage. Dafür ist das Bakterium in vier Kompartimente aufgeteilt, die jeweils eine Erbgut-Kopie enthalten, die als Vorlage dienen kann. Reparaturenzyme vergleichen den zu reparierenden Abschnitt mit der Vorlage und beheben die Schäden entsprechend.
                Da ein Milliliter Kulturflüssigkeit bis zu eine Milliarde Bakterien enthalten kann, wäre die Kapazität eines solchen Speichersystems (...) enorm

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                • #9
                  Zitat von irony Beitrag anzeigen
                  Da gibt es z.B. die M-Disc Millenniata - Wikipedia, the free encyclopedia (kompatibel mit DVD-Playern) mit einer Lebensdauer von über 100 Jahren
                  Was wenn die M-Disc den DVD-Player überleben?

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                  • #10
                    Zitat von Tibo Beitrag anzeigen
                    Was wenn die M-Disc den DVD-Player überleben?
                    Für zukünftige Generationen ist ein DVD-Player so primitiv nachzubauen wie für uns heute ein Kugelschreiber. Wenn Archäologen in 100 Jahren eine M-Disc finden, lässt sich so etwas mit einfachsten Mitteln auslesen. Im Prinzip braucht man nur einen Laser.

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                    • #11
                      Zitat von irony Beitrag anzeigen
                      Da gibt es z.B. die M-Disc Millenniata - Wikipedia, the free encyclopedia (kompatibel mit DVD-Playern) mit einer Lebensdauer von über 100 Jahren http://millenniata.com/wp-content/up...Lake-Study.pdf
                      Das ist zum einem nur ein Bruchteil der Lebensdauer und zum anderen haben diese Datenträger nur einen winzigsten Bruchteil der Speicherkapazität.


                      [/quote]

                      Und? Der Datentransfer in die Bakterien ist viel viel Fehleranfälliger, als die Sequenzen per Ink-Jet auf einen DNA-Chip zu drucken. Außerdem verändert sich DNA in den Lebewesen.
                      Auch die Reperaturmechanismen arbeiten nicht perfekt.
                      AUßerdem ist die Datendichte mit der neuen Technik um das 10.000fache größer, als bei den Bakterienkulturen.


                      .
                      EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :

                      Dannyboy schrieb nach 1 Minute und 55 Sekunden:

                      Zitat von irony Beitrag anzeigen
                      Für zukünftige Generationen ist ein DVD-Player so primitiv nachzubauen wie für uns heute ein Kugelschreiber. Wenn Archäologen in 100 Jahren eine M-Disc finden, lässt sich so etwas mit einfachsten Mitteln auslesen. Im Prinzip braucht man nur einen Laser.
                      Und bei der DNA braucht man Enzyme aus der Natur. Enzyme, die nachweislich 3 Milliarden Jahre Evolution überstanden haben.
                      Zuletzt geändert von Dannyboy; 18.08.2012, 12:58. Grund: Antwort auf eigenen Beitrag innerhalb von 24 Stunden!

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                      • #12
                        Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
                        AUßerdem ist die Datendichte mit der neuen Technik um das 10.000fache größer, als bei den Bakterienkulturen.
                        Dafür können sich die Bakterien selbst vermehren. Das können die toten Datenspeicher nicht. Und je weiter verbreitet ein Text ist, z.B. überall auf der Erde in der DNA von Bakterien zu finden , um so dauerhafter existiert er.

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                        • #13
                          In der freien Natur würden sie den Datenballast rasch verlieren.
                          Weil er für das Überleben nicht relevant ist und Energie kostet.

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                          • #14
                            Zitat von Dannyboy Beitrag anzeigen
                            In der freien Natur würden sie den Datenballast rasch verlieren.
                            Weil er für das Überleben nicht relevant ist und Energie kostet.
                            Bei eukaryotischen Lebewesen ist das anders.
                            Nichtkodierende Desoxyribonukleinsäure ? Wikipedia
                            In der menschlichen DNA werden zurzeit etwa 95 % der Nukleotide als nichtkodierende DNA betrachtet, das heißt, maximal 5 % der Nukleotide, aus denen die DNA besteht, kodieren Erbinformation für Proteine.
                            Da ist genug Platz. Da könnte man ganze Bibliotheken an seine Nachkommen vererben.

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                            • #15
                              Zitat von irony Beitrag anzeigen
                              Für zukünftige Generationen ist ein DVD-Player so primitiv nachzubauen wie für uns heute ein Kugelschreiber. Wenn Archäologen in 100 Jahren eine M-Disc finden, lässt sich so etwas mit einfachsten Mitteln auslesen. Im Prinzip braucht man nur einen Laser.
                              Hier widersprichst du dir selbst, denn weiter oben schreibst du:

                              Zitat von irony Beitrag anzeigen
                              Das Problem ist nicht die Dauerhaftigkeit des Mediums, sondern die Weitergabe in der Kultur.
                              Ich denke, dass die Dauerhaftigkeit des Medium das groesste Problem darstellen duerfte. Fuer zukuenftige Generationen wird es technisch recht einfach sein, alte Datentraeger jeglicher Form auszulesen. Sie muessen es dann aber auch verstehen koennen.
                              Und hier liegt der Unterschied: Wenn wir in der heutigen Zeit etwas fuer die Ewigkeit hinterlegen, dann tun wir es in dem Bewustsein, dass wir auch einen Schluessel, meinetwegen eine Art ASCII-Verzeichnis, dazulegen muessen. Alles andere waere unsinnig. Dadurch ist sichergestellt, dass spaetere Generationen auch verstehen, was wir schreiben.

                              Es bleibt also nur die Frage, wie man die Infomationen ueber lange Zeitraeume erhaelt.
                              .

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