Biomarker speichern Informationen über Herkunft und Eigentümer
Fingerabdruck im Autolack

Mit DNA, dem biologischen Träger der Erbinformation, können auch technische Daten verschlüsselt werden. Mit ihrer Hilfe könnten Produkte markiert und Eigentümer jederzeit identifiziert werden.

DÜSSELDORF. Bioinformatiker aus Köln und Dortmund codieren kurze Nachrichten aus DNA, vergleichbar mit den Nullen und Einsen im Computer. Diese synthetische DNA soll künftig als Seriennummer dienen, mit der Produkte registriert werden können. Ab dem Jahr 2002 soll die molekulare Kennzeichnung in die industrielle Serienproduktion gehen. Dazu hat das Forscherteam gerade ein Start-up-Unternehmen gegründet, die Informium AG in Köln.

Mit Schwung kracht der schwarze Twingo auf den geparkten Passat. Der Fahrer erschrickt, türmt und bleibt unentdeckt. Wenn es nach Hilmar Rauhe geht, könnte damit künftig Schluss sein. Der Dortmunder Bioinformatiker und sein Team wollen Codes aus künstlicher DNA gemeinsam mit dem Lack aufs Auto sprühen. "Nach einer Unfallflucht würde die kleinste Lackspur ausreichen, den Täter zu überführen", erklärt Rauhe, der die Technik mitentwickelt hat: "Das ist wie ein künstlicher Fingerabdruck."

DNA-Stränge enthalten Botschaften, die aus vier verschiedenen molekularen Buchstaben zusammengesetzt sind, den Nukleinsäurebasen Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T) und Cytosin (C). In der Natur werden damit "Bauanleitungen" für Lebewesen geschrieben. Die Bioinformatiker notieren damit nun auch Botschaften im digitalen Datenformat: Bestimmte Buchstabenkombinationen stehen für Nullen und andere für Einsen. Ähnlich wie im Computer entstehen künstliche DNA-Schnipsel mit aneinander gehängten Nullen und Einsen.

Individualität für jedes Auto

In Lacken, Post-it-Aufklebern und Banknoten sind sie gut aufgehoben und können einfach mit dem Lösemittel Terpentin wieder ausgewaschen werden. Mit einem üblichen molekularbiologischen Verfahren, der Polymerase-Kettenreaktion, lassen sich die Schnipsel dann molekular lesen. Jedes neue Auto könnte so seine individuelle molekulare Kenn-Nummer bekommen. "Wir können so zurzeit rund vier Milliarden verschiedene Schlüssel generieren", erklärt Axel Dorenbeck, der die Laborentwicklung leitet.

Nicht nur Unfallverursachern und Geldfälschern wollen die Biologen auf die Schliche kommen: Die künstliche DNA sei - quasi als Marker - universell einsetzbar. So könne beispielsweise auch Brot, Fleisch oder Gemüse damit überzogen werden, was die Qualitäts- und Herkunftskontrolle vereinfachen würde. Bevor künftig ein Öko-Schnitzel in der Pfanne brät, kann dessen Herkunft dann rasch in einem Küchenscanner überprüft werden. Das Ergebnis wäre nach einigen Minuten lesbar. Als umweltfreundlicher Marker könne die künstliche DNA bedenkenlos, gemeinsam mit dem zuvor kontrollierten Lebensmittel, verspeist werden.

Fälschen von Gemälden kann verhindert werden

Doch damit nicht genug. Außerdem entwickelten die Biologen eine neue Sicherungsmethode, um wertvollen Schmuck eindeutig zu markieren und um echte Gemälde von gefälschten zu unterscheiden: die "geheime" künstliche DNA. Diamantkolliers oder Kunstwerke könnten mit einem unsichtbaren Garanten für Echtheit ausgestattet und später jederzeit einwandfrei identifiziert werden.

Dabei nutzen die Wissenschaftler die Steganografie: Die geheime Information wird inmitten einer Vielzahl anderer Informationen versteckt. Die Bioinformatiker verbergen die geheime DNA-Botschaft zwischen Milliarden unwichtiger DNA-Nachrichten, wie eine Stecknadel im Heuhaufen. Entschlüsseln kann sie nur derjenige, der das molekulare Passwort kennt. Nur dann lässt sich die Polymerase-Kettenreaktion im Labor starten.

Bislang hat diese Technik allerdings ihre Grenzen: Je mehr Informationen in der DNA-Botschaft versteckt sind, je länger dauert das Auslesen. Zurzeit tüftelt das Team deshalb an einem neuen Verfahren. Mit dessen Hilfe sollen sich umfangreichere Nachrichten als bisher lesen lassen.

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