DNA-opslag is het proces van coderen en decoderen van binaire gegevens op en van gesynthetiseerde strengen DNA (desoxyribonucleïnezuur). In de natuur bevatten DNA-moleculen genetische blauwdrukken voor levende cellen en organismen.
Om een binair digitaal bestand als DNA op te slaan, worden de afzonderlijke bits (binaire cijfers) omgezet van 1 en 0 in de letters A, C, G, en T. Deze letters staan voor de vier hoofdverbindingen in DNA: adenine, cytosine, guanine, en thymine. Het fysieke opslagmedium is een gesynthetiseerde DNA-molecule die deze vier verbindingen bevat in een volgorde die overeenkomt met de volgorde van de bits in het digitale bestand. Om de gegevens terug te halen, wordt de volgorde A, C, G en T van het DNA-molecuul gedecodeerd tot de oorspronkelijke volgorde van bits 1 en 0.
Onderzoekers van het Europees Laboratorium voor Moleculaire Biologie (EMBL) hebben audio-, beeld- en tekstbestanden gecodeerd in een gesynthetiseerd DNA-molecuul ter grootte van een stofkorrel, en vervolgens met succes de informatie uit het DNA gelezen om de bestanden terug te halen, waarbij een nauwkeurigheid van 99,5 procent werd geclaimd.
Een duidelijk voordeel van DNA-opslag, mocht het ooit praktisch worden voor dagelijks gebruik, is de mogelijkheid om enorme hoeveelheden gegevens op te slaan in media met een klein fysiek volume. Dr. Sriram Kosuri, een wetenschapper aan Harvard, gelooft dat alle digitale informatie die momenteel in de wereld bestaat, kan worden opgeslagen in vier gram gesynthetiseerd DNA.
Een minder voor de hand liggend, maar misschien wel significanter voordeel van DNA-opslag is de lange levensduur. Omdat DNA-moleculen duizenden jaren kunnen overleven, zou een digitaal archief dat in deze vorm is gecodeerd, nog vele generaties lang door mensen kunnen worden teruggevonden. Deze lange levensduur zou een oplossing kunnen bieden voor het verontrustende vooruitzicht dat ons digitale tijdperk verloren gaat voor de geschiedenis vanwege de relatieve vergankelijkheid van optische, magnetische en elektronische media.
De belangrijkste nadelen van DNA-opslag voor praktisch gebruik zijn momenteel de trage coderingssnelheid en de hoge kosten. De snelheidskwestie beperkt de belofte van de technologie voor archiveringsdoeleinden op korte termijn, hoewel de snelheid uiteindelijk zodanig kan verbeteren dat DNA-opslag effectief kan functioneren voor algemene back-uptoepassingen en misschien zelfs primaire opslag. Wat de kosten betreft, suggereert Dr. Nick Goldman van het EMBL dat de kosten tegen het midden van de jaren 2020 zouden kunnen dalen tot het punt waarop de technologie op grote schaal commercieel levensvatbaar wordt.