論文研究了在數據庫存儲層次結構中集成 DNA 的問題。更具體地，其提出了以下兩個問題：

• 數據庫經驗如何幫助優化 DNA 編碼和解碼？

• 生化機制如何應用于對 DNA 操作進行體外、近數據的 SQL 查詢處理？

• 
  

為了回答這兩個問題，該研究引入了一個叫 OligoArchive 的架構，這是一種使用基于 DNA 的存儲系統作為關系數據庫歸檔層的架構。

DNA 的存儲系統簡單講也就是指 ATCG 這些堿基所組成的一套存儲信息的方案，類比 0/1 二進制，這種存儲系統具有四進制。用 DNA 作為存儲介質，優勢是容量大與存儲時間長，有數據指出 1 克 DNA 能夠存儲大約 2 拍字節，相當于大約 300 萬張 CD；同時用 DNA 存儲數據保存時間可能長達數千年；此外與硬盤、磁帶等存儲介質不同，DNA 不需要經常維護，而且在讀取方式上，DNA 存儲不涉及兼容性問題。

天然存在的 DNA 是有兩條核苷酸鏈的雙螺旋結構，而用于數據存儲的 DNA 是單鏈核苷酸序列，又叫寡核苷酸（oligo），它是使用每次一個核苷酸來組裝 DNA 的化學過程合成的。

OligoArchive 架構通過將基于磁帶的歸檔層替換為基于 DNA 的歸檔層來改變 DBMS 存儲層次結構，論文具體介紹了數據庫發動機和 DNA 存儲設備之間的分工，以及 DNA 存儲設備應在 OligoArchive 中使用的接口。

數據庫與 DNA 存儲分工是這樣的：數據庫系統執行關系數據和寡核苷酸序列之間的轉換。在 put 操作期間，DNA 存儲系統合成 DNA 鏈并將它們存儲在庫中；在 get 操作期間，對 DNA 鏈進行測序并將讀數返回。

研究人員通過為 PostgreSQL 構建歸檔和恢復工具（pg_oligo_dump 與 pg_oligo_restore）證明 OligoArchive 可以在實踐中實現，這些工具執行模式識別編碼和解碼 DNA 上的關系數據，并使用這些工具將 12KB TPC-H 數據庫歸檔到 DNA，進行體外計算，并將其恢復。

論文中的實驗表明，使用合成 DNA 存檔和恢復數據不僅可行，而且還可以利用數據庫知識經驗優化 DNA 編碼和解碼過程，甚至直接在 DNA 上執行 SQL 操作。