Der LOEWE-Schwerpunkt MOSLA

an der Universität Marburg

Bei MOSLA (Molekulare Speicher zur Langzeit-Archivierung) werden transdisziplinäre Lösungsansätze für ein fundamentales Problem der Menschheit erforscht: der Langzeitspeicherung von Informationen.

Die Entwicklung molekularer Speicher, sowohl für elementorganische Clusterbausteine, als auch DNA-Moleküle soll vorangetrieben werden. Das Szenario eines „Digital Dark Age“, also der Verlust jeglicher digitaler Informationen, soll somit verhindert werden.

Bei der Erforschung der DNA als Informationsspeicher wird MOSLA sich auf zwei Kernbereiche fokussieren: Auf die Erhöhung der Speicherdichte von DNA, zum Beispiel durch bessere Algorithmen zur Datenkodierung und Einsatz modifizierter Nukleotide, sowie auf die Informationsspeicherung in lebenden Zellen (bzw. Sporen).

Bisherige Ansätze beruhten fast ausschließlich auf dem Einsatz chemisch synthetisierter kurzer DNA-Oligonukleotide. Für die optimale Speicherung sollen nun lange DNA-Moleküle verwendet werden. Lebende Bakterien-Zellen sind hierfür ideal geeignet: Sie können DNA aufnehmen, verfügen über Reparatur- und Vervielfältigungsmechanismen, vermehren sich schnell und können in Form von Sporen tausende von Jahren überdauern.

Komplementär zur Informationsspeicherung in DNA soll eine chemische Methode auf Basis elementorganischer Clusterbausteine erforscht werden. Die Clusterbausteine verändern sich je nach intrinsischer Geometrie des eingestrahlten Lichts und können durch Drucktechniken auf Trägersubstrate aufgebracht werden. Damit haben solche Clusterbausteine das Potential, eine robuste und leicht lesbare Datenspeicherung zu ermöglichen.