基于属性的加密ABE（一）——ABE简介 - 知乎
基于属性的加密ABE（一）——ABE简介 - 知乎首发于属性基加密ABE介绍切换模式写文章登录/注册基于属性的加密ABE（一）——ABE简介蒋昌 数篷科技IT人基于属性的加密最先由Waters提出，它是在云计算数据外包场景下，解决数据分享中存在的细粒度访问控制需求的密码学解决方案。本专栏会自顶向下介绍ABE，包含ABE简介、动手计算ABE的一个简单例子、椭圆曲线密码学介绍以及计算、双线性配对以及计算。ABE的应用场景近年来，云服务在企业系统中越来越普遍。例如，同学A将自己的文件加密存储在云端，当同学B想要查看、修改此文件时，必须和A进行交互得到密钥。当同学C、D、E等也需要访问文件时，都需要和A进行交互得到密钥，十分麻烦。这时，也许将访问控制权限交给云端是个不错的选择，但新的问题会出现。比如，某家公司将数据存储在云端，并且需要一定的访问控制能力，假设我们只想让人事部门的人员或者行政经理访问数据时，我们通常必须让服务器来进行访问控制。然而，将访问控制的权限交给服务器是不安全的，因为如果服务端一旦被黑产渗透，那么黑产将拥有所有数据的访问权限，导致严重的数据泄露事件，例如近期（2023.5.28）黑产渗透入索尼的系统，利用MOVEit Transfer平台的一个0day漏洞（CVE-2023-34362）获得权限，取走6791人的个人信息。在现有的技术中，ABE密码学为解决此场景下数据共享存在的上述问题提供了一个可行的方案。ABE方案将访问控制策略嵌入密文，并将属性嵌入到密钥中（CP-ABE），只有满足访问控制条件的密钥才可以解开密文，得到明文，否则得到乱码（随机数）。例如下图所示，我们某个文件的访问控制策略Policy为：人事部门的男同事或者人事部门的经理可以访问此文件。假设Alice是人事部门的经理，那么Alice可以满足访问控制策略，最终解密；Bob是技术部门的男职员，Bob不能满足访问控制策略，最终无法解密此文件。ABE应用示例ABE的分类ABE的主要思想是让密文和密钥与属性集合和访问结构产生关联，当且仅当属性集合满足访问控制策略时才能解密成功。根据策略的属性嵌入对象的不同，一般ABE可以分为两类，即密钥策略属性基加密（KP-ABE）和密文策略属性基加密（CP-ABE）。CP-ABE：将策略嵌入密文，将属性嵌入密钥。KP-ABE：将策略嵌入密钥，将属性嵌入密文。在本专栏中，我们仅讨论CP-ABE，若无特别说明，下文的ABE表示CP-ABE。ABE的应用架构数据外包场景下，ABE应用的架构主要包含四个实体：受信中心（Trusted authority）、数据所有者（Data owner）、数据使用者（User）、服务方（Service Provider）。如下图所示：ABE的应用架构受信中心（Trusted authority）：一个受信任的实体，主要工作是产生系统公开参数、系统主密钥、根据主密钥和公开参数以及产生用户私钥等工作。他是系统中唯一的受信方。（如下图所示）数据拥有方（Data owner）：制定数据的访问控制策略，并将策略嵌入加密数据，发送给服务方进行数据共享。数据使用者（User）：利用从受信中心得到的自己的私钥，解密从服务方获得的密文，若自己私钥满足密文的访问控制策略，则解密成功，否则只能得到乱码。服务方（Service Provider）：数据的实际存储方，为系统中数据拥有者、数据使用者服务。拥有者在此存储加密后的数据，使用者在此下载加密后数据。某些情况下也会为用户权限回收服务。受信中心根据用户属性分发用户私钥本文主要回答了ABE的应用场景，以及ABE分类、架构等基本知识，接下来，我们将动手计算一个简单的ABE例子。感谢学者、专家们的工作使得本文可以做出参考。作者水平有限，欢迎大家讨论并给出修改建议。参考：[1] Hasegawa, Keisuke, et al. "Software Implementation of Ciphertext-Policy Functional Encryption with Simple Usability."2015 5th International Conference on IT Convergence and Security (ICITCS). IEEE, 2015.[2] Hur, Junbeom, and Dong Kun Noh. "Attribute-based access control with efficient revocation in data outsourcing systems."IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems22.7 (2010): 1214-1221.编辑于 2023-10-19 17:14・IP 属地北京密码学身份认证和访问控制赞同 11添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录属性基加密ABE介绍动手计算一遍CP
属性加密（ABE）基础知识-CSDN博客
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属性加密（ABE）基础知识
最新推荐文章于 2024-03-06 10:33:40 发布
知无不言荔枝菌
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属性加密
最近在看ABE相关论文，因为本人（数学功底一般）不太能理解其中原理。所以特意记录ABE的基础知识，以便日后能快速重温。
ABE常见分类
属性基加密的思想是让密文和密钥与属性集合和访问结构产生关联，当且仅当属性集合满足访问结构的时候，方能解密成功。那么根据这其中两两的对应关系，又可以将属性基加密分为两类，即密钥策略属性基加密（KP-ABE）和密文策略属性基加密（CP-ABE）。
KP-ABE：用户的密钥中蕴含访问结构（访问策略），密文中对应着一系列属性集合，当且仅当密文的属性集合满足用户密钥的访问结构时，用户才能解密成功。CP-ABE: 用户的密钥对应着一系列属性的集合，密文中蕴含着访问结构（策略），当且仅当用户的属性集合满足密文的访问结构时，用户才能解密成功。
下图为采用ABE的数据服务机构与其他实体的基本关系 其实ABE中的CP-ABE十分适合构建云环境中数据安全共享方案。CP-ABE中数据拥有者（加密明文得到密文的人）可以根据自己的需求，定义合适的访问结构，让他所期待的一群用户能够解密。
而ABE采用主密钥+属性密钥的形式，是为了方便加密的外包以及撤销；而撤销是为了是为了设置有效期，实现更完善的访问控制。
双线性映射
双线性映射是基于Diffie-Hellman难题构建属性基加密算法的数学基础，此处的模糊身份基加密也用到了该数学基础。
令G1,G2为两个阶为p的乘法循环群，g为G1的生成元，一个从G1到G2的映射e:G1×G1→G2是双线性的，当其满足以下三点： 双线性：∀g,h∈G1和a,b∈Zp有e(ga,hb)=e(g,h)ab； 非退化性：e(g,h)≠1； 可计算性：∀g,h∈G1，存在有效的算法计算e(g,h)∈G2。
相关概念：
合数阶群双线性映射
素数阶群双线性映射
补充 若G1≠G2，称该映射为 非对称双线性映射 若G1=G2，称该映射为 对称双线性映射
单调访问结构
例如：假设有用户{1,2,3,4},只有 (1,2) 合作，或者 (3,4) 合作可以恢复秘密，(1,3,4) 当然也可以恢复秘密，但是 (1,3,4) 不是 ((1,2),(3,4)) 的超集。
可以理解为在包含所需要的属性的基础上，包含的属性更多，也依然符合这一访问结构。（即为授权集合）
与门访问结构（And-Gate）
访问控制树（Access Tree）
访问树是一种用于隐藏源数据密钥的结构。只有符合访问树的条件，才能解出其中的秘密值。访问树是由根节点、非叶节点、叶节点构成的。访问树的节点很独特，举一个简单的例子。假设访问树T有一节点x，子节点数就记为num_x,阈值记为k_x。当x不是叶子节点，那么x在树中就表示为阈值关系（由num_x和k_x决定）。当x是叶节点时，则会代表一个属性att（显然num_x为0，k为1）。
阈值关系：num_x = x_k即“AND”；x_k 构造访问树 假设现有一份共享数据，只有当访问者满足以下要求时才能访问： 1.网络实验室或云实验室的老师 2.计算机学院研二的硕士且属于网络或云实验室 首先根据上述条件构建访问树 访问树构造好了，我们怎么隐藏秘密呢？ 秘密值生成 秘密值的生成，一般是由随机生成的。以上图为例，从根节点开始，孩子节点有3个，随机生成一个多项式，其最高次数为k_x-1，故根节点的最高次数为1，然后将常数项设置为秘密数（秘密数为需要秘密保存的数）；如此根节点随机的多项式为f(x)=5+3x，秘密数为5。此外，将根节点的孩子节点从左至右依次标记为1,2,3,…，将节点标记值代入f(x)函数中，所得值（即生成新的秘密值）传给该标记的孩子节点秘密保存；故“3/3”节点（左边第一个节点）标记为1，传给“3/3”节点的秘密值f(1)=5+31=8，中间“教师”节点（中间节点）标记为2，传给“教师”节点的秘密值f(2)=5+32=11，“1/2”节点（右边节点）标记为3，传给“1/2”节点的秘密值为f(3)=5+3*3=14。 “3/3”节点和“1/2”节点在接收到父节点传来的值后，按照上述方式生成随机多项式，将常数项设置为父节点传来的值，此外也按照上述方式生成新的秘密值并将它传给子节点，数据如图所示（对于非叶子节点，都按照此方式进行）。对于叶子节点，在接受到父节点的秘密值后，用此叶子节点的属性对秘密值进行加密处理。 解密访问树 当数据访问者满足访问树，则可以通过获取属性中存放的秘密值。然后就可以用拉格朗日公式（后面有讲解，略过）解出父节点生成多项式的常数项。自下而上，最终可以解出根节点中的常数项，即访问树中隐藏的秘密值。 线性秘密共享（LSSS） 本质还是矩阵运算。 离散对数难题 令α∈Zp，G为一个乘法循环群，群的阶数为p，群的一个生成元为g，离散对数难题说的是：给定g,ga∈G，对于任何多项式时间的攻击者，其计算出指数a的概率是可忽略的，即由g,ga∈G计算出a是困难的。 拉格朗日插值法 辅助理解：视频 安全模型（安全游戏/挑战） 按照攻击者能力划分：选择明文攻击、选择密文攻击、适应性/非适应性选择密文攻击 按照安全目标划分：单向安全性、不可区分安全性、非延展安全性 模糊身份基加密中是选择身份模型（selective-ID），而属性基加密中是选择集合模型（selective-set）。而且上述模型有两个地方需要注意： 在CP-ABE模型没有Init阶段（在模糊身份基加密的模型中有init阶段），称之为选择明文攻击下不可区分安全（IND-CPA）。如果在Init阶段攻击者声明想要挑战的访问结构，则称之为选择安全模型。很显然，选择安全模型描述的安全性弱一些。 若是在Phase 1阶段还适应性地查询密文，则称之为适应性选择密文攻击安全模型1（CCA1），若是继续在Phase 2阶段还适应性地查询密文，则称之为适应性选择密文攻击安全模型2（CCA2)。很显然，就安全性而言，IND-CPA、CCA1、CCA2依次增强。 安全性证明 安全性证明定义：密码算法中安全性证明就是判定在一个普通的攻击模型中，密码算法和所依赖的可信密码学算法问题之间的规约关系，如果算法的攻破（即攻击者赢）意味着某一在密码学中可信问题的解决，则说明该算法是安全的，即安全性得到证明。 密码学中构建方案，通常将方案的安全性规约到某个数学困难问题，用反证法的思想，当难题是困难的，那么攻破方案就是困难的。FIBE方案是在选择身份模型下将方案规约到MBDH问题。（除此之外还有DL、BDH、DBDH等安全假设）。 Waters论文中详细介绍了三种具体方案的构造，但是前两种被学者们“开发”的多，因此在这里着重介绍前两种。第一种基于Decisional q-PBDHE困难假设，第二种基于BDHE假设。无论是哪一种构造，方案的安全模型是和CP-ABE里边的安全模型是一样的。这些实现都将线性秘密共享（LSSS） 作为访问结构，进而依赖特定的难题，完成安全性的规约证明。 可证明安全理论 无条件安全性：这种评价方法考虑的是假定攻击者拥有无限的计算资源，但仍然无法破译该密码系统计算安全性：这种方法是指使用目前最好的方法攻破它所需要的计算远远超出攻击者的计算资源水平，则可以定义这个密码体制是安全的。可证明安全性 这种方法是将密码系统的安全性归结为某个经过深入研究的数学难题（如大整数素因子分解、计算离散对数等），数学难题被证明求解困难。这种评估方法存在的问题是它只说明了这个密码方法的安全性与某个困难问题相关，没有完全证明问题本身的安全性，并给出它们的等价性证明。 对于实际应用中的密码系统而言，由于至少存在一种破译方法，即强力攻击法，因此都不能满足无条件安全性，只提供计算安全性。密码系统要达到实际安全性，就要满足以下准则： 破译该密码系统的实际计算量（包括计算时间或费用）十分巨大，以致于在实际上是无法实现的。破译该密码系统所需要的计算时间超过被加密信息有用的生命周期。例如，战争中发起战斗攻击的作战命令只需要在战斗打响前需要保密；重要新闻消息在公开报道前需要保密的时间往往也只有几个小时。破译该密码系统的费用超过被加密信息本身的价值。 如果一个密码系统能够满足以上准则之一，就可以认为是满足实际安全性的。 参考文章 属性集加密基础知识 可证明安全理论总结 优惠劵 知无不言荔枝菌 关注 关注 32 点赞 踩 162 收藏 觉得还不错? 一键收藏 打赏 知道了 0 评论 属性加密（ABE）基础知识 属性加密最近在看ABE相关论文，因为本人（数学功底一般）不太能理解其中原理。所以特意记录ABE的基础知识，以便日后能快速重温。ABE常见分类属性基加密的思想是让密文和密钥与属性集合和访问结构产生关联，当且仅当属性集合满足访问结构的时候，方能解密成功。那么根据这其中两两的对应关系，又可以将属性基加密分为两类，即密钥策略属性基加密（KP-ABE）和密文策略属性基加密（CP-ABE）。KP-ABE：用户的密钥中蕴含访问结构（访问策略），密文中对应着一系列属性集合，当且仅当密文的属性集合满足用户密钥的访问 复制链接 扫一扫 专栏目录 属性的加密算法CP-ABE ZJQ的博客 11-20 153 但是由于基本的ABE无法支持灵活的访问控制策略，在ABE基础上，Goyal等人提出了Key-Policy Attribute-Based Encryption (KP-ABE)机制，将访问策略嵌入到密钥中，文件属性嵌入到密文中，接收者收到消息时会对其分配一个特定的访问策略。ABE属于公钥加密体系，但是与其他公钥算法不同的是，ABE的加密不需要使用特定接收者的公钥，而是使用属性来规定密文的访问策略，这样就避免了对同一消息的多次加密操作，因此适用于一对多的消息分发场景。才能解密密文，保证了数据的机密性。 基于属性加密（ABE）.pptx 05-23 初步了解区块链 参与评论 您还未登录，请先 登录 后发表或查看评论 基于属性加密原理 qq_44941603的博客 04-18 524 本文主要主要说明基于属性加密的发展流程及其详细过程，学习自用。 基于属性加密方案（CP-ABE,KP-ABE） 热门推荐 区块链之美 03-11 2万+ 1.背景 区块链典型的一个应用场景是资源共享，而在实际应用中，很多参与者的数据很涉及机密，数据所有者并不乐意把自己的数据公开出来。数据明文在链上存证后，虽然共享给其他人，但是数据被所有的人都能查看，不存在一点私密性。如果数据所有者将数据使用自己的秘钥加密后在链上存证后，能实现数据的隐私保护，但是不能安全的共享给他人。 比如在金融领域，数据上链可以提高数据本身的安全性，也有利于监管机构从区块链中... 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CP-ABE基于密文策略的属性加密（JAVA源码） 02-28 这个软件是一个Java实现基于“ciphertext-policy属性加密”(CP-ABE)。 使用该软件,您需要Java加密为基础的配对库(jPBC)安装(jpbc-1.2.0测试)。 cpabe-enc-master_CPABE_属性加密CP-ABE_ 10-03 该方案实现了属性加密的相关功能和作用采纳 fenc-0.2.0.tar.gz_Identity_abe_ibe_基于ABE_属性加密 09-23 基于属性加密（ABE），又称模糊的基于身份的加密（Fuzzy Identity-Based Encryption）。它把身份标识被看做是一系列的属性。IBE中解密者，只有当自己的身份信息和信息加密者描述的信息是一致的时候，才可以解密加密... 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基于属性加密（Attribute-Based Encryption，简称ABE）是一种新兴的加密技术，它将访问控制策略中的属性信息与加密算法相结合，实现了对数据的精细化控制。 ABE技术的实现原理主要分为两个阶段： 第一阶段是密钥生成，ABE系统会根据访问控制策略中的属性信息生成一个主密钥和一个公共参数。主密钥是由系统管理员生成的，用于加密数据和生成用户私钥；公共参数是由系统发布的，用于加密和解密数据。 第二阶段是数据加密和解密，ABE系统会根据访问控制策略中的属性信息对数据进行加密，生成一个密文。当用户需要解密该密文时，用户需要提供一个符合访问控制策略的属性集合，ABE系统会根据这个属性集合生成一个用户私钥，用于解密密文并获取数据。 在ABE系统中，访问控制策略是由属性集合和逻辑运算符组成的，例如AND、OR、NOT等。这些属性可以是用户的身份信息、安全等级、时间戳等，用于控制用户对数据的访问权限。 总的来说，ABE技术的实现原理是将访问控制策略中的属性信息和加密算法相结合，实现了对数据的精细化控制，可以满足复杂的访问控制需求。 “相关推荐”对你有帮助么？ 非常没帮助 没帮助 一般 有帮助 非常有帮助 提交 知无不言荔枝菌 CSDN认证博客专家 CSDN认证企业博客 码龄4年 暂无认证 7 原创 18万+ 周排名 30万+ 总排名 2万+ 访问 等级 166 积分 19 粉丝 51 获赞 36 评论 278 收藏 私信 关注 热门文章 属性加密（ABE）基础知识 11917 charm-crypto安装（一） 4394 ubuntu PyQt5安装和配置Qt Designer记录 3685 IND-CPA、IND-CCA1和IND-CCA2详解 3006 charm-crypto安装（二） 1751 分类专栏 密码学 4篇 实验 2篇 其他 python 1篇 区块链 1篇 最新评论 charm-crypto安装（一） 鲁班相信爱情: libpbc.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory这个问题是出现在安装pbc的时候所出现的外部动态文件无法被索引到，这种情况下，可以进行如下操作： vim ld.so.conf.d 然后再ld.so.conf.d中添加你libpbc.so.1的路径，/usr/local/lib 之后 sudo ldconfig (l是指的L的小写 ———————————————— 版权声明：本文为CSDN博主「thereblue」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/thereblue/article/details/107854261 charm-crypto安装（一） Nov13_F: 安装成功没，我也是只有win，不会用linux charm-crypto安装（一） 知无不言荔枝菌: 这我不确定，但字面意思是文件或目录缺失 charm-crypto安装（一） 知无不言荔枝菌: 换了环境具体是？ charm-crypto安装（一） GUYUE_24: 老哥，测试的时候显示libpbc.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory 您愿意向朋友推荐“博客详情页”吗？ 强烈不推荐 不推荐 一般般 推荐 强烈推荐 提交 最新文章 密码学-困难问题学习（更新中） 随笔--格（Lattice）学习（更新中） IND-CPA、IND-CCA1和IND-CCA2详解 2023年2篇 2022年5篇 2021年1篇 目录 目录 分类专栏 密码学 4篇 实验 2篇 其他 python 1篇 区块链 1篇 目录 评论 被折叠的 条评论 为什么被折叠? 到【灌水乐园】发言 查看更多评论 添加红包 祝福语 请填写红包祝福语或标题 红包数量 个 红包个数最小为10个 红包总金额 元 红包金额最低5元 余额支付 当前余额3.43元 前往充值 > 需支付：10.00元 取消 确定 下一步 知道了 成就一亿技术人! 领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则 hope_wisdom 发出的红包 打赏作者 知无不言荔枝菌 你的鼓励将是我创作的最大动力 ¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20 扫码支付：¥1 获取中 扫码支付 您的余额不足，请更换扫码支付或充值 打赏作者 实付元 使用余额支付 点击重新获取 扫码支付 钱包余额 0 抵扣说明： 1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。 2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。 余额充值 碱基编辑器到底是个什么“神器”，为什么所有人都想用它？ - 知乎首发于合成生物学的那些事切换模式写文章登录/注册碱基编辑器到底是个什么“神器”，为什么所有人都想用它？黄潮勇永远怀有一颗好奇心，并对这个世界充满善意作者/编辑：黄潮勇——北京理工大学生命学院博士生 (微信公众号: My BioWorld)导读：说起基因编辑领域的华人科学家，除了张锋以外，我首先能想到的就是David Liu，而在他众多的天才发明中，我最膜拜的就是碱基编辑器了。如果说CRISPR是基因编辑的皇冠，那么碱基编辑器就是皇冠上的明珠。2017年，David Liu入选“Nature年度十大人物”，而他开发的单碱基编辑技术也被评为“Science年度十大突破”。那么今天，我就给大家讲讲David Liu的碱基编辑器。如何精准、高效地对基因组进行修饰是生命科学领域研究的重要目标，而CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术成为实现该目标的最强工具。传统的CRISPR/Cas9技术通过在靶点处产生DNA双链断裂(DSB)，从而诱发细胞内的同源重组(HR)和非同源末端连接(NHEJ)修复途径，进而实现对基因组DNA的定点敲除、替换、插入等修饰。然而，DSB引发的DNA修复很难实现高效稳定的单碱基突变。单核苷酸变异会导致大约2/3人类遗传病的发生，也是许多动植物重要性状变异的遗传基础，因此开发一种精准且能够高效实现单碱基替换的技术尤为重要，David Liu实验室开发的碱基编辑器就是为此而生的。David Liu实验室开发了三种不同的碱基编辑器，分别是胞嘧啶碱基编辑器(CBE)、腺嘌呤碱基编辑器(ABE)和先导编辑器(Prime Editor)，这些碱基编辑器在工作时不依赖DSB的产生，也不需要供体DNA的参与。那么接下来就让我来简单介绍一下这三种碱基编辑器1、胞嘧啶碱基编辑器【图1】CBE的工作原理CBE的核心组成元件是nCas9或dCas9和胞嘧啶脱氨酶，Cas9蛋白与胞嘧啶脱氨酶组成融合蛋白 [1]。具体工作原理：当融合蛋白在sgRNA的引导下靶向基因组DNA时，胞嘧啶脱氨酶可结合到由Cas9蛋白、sgRNA及基因组DNA形成的R-loop区的ssDNA处，将该ssDNA上一定范围内的胞嘧啶(C)脱氨变成尿嘧啶(U)，进而通过DNA复制或修复将U转变为胸腺嘧啶(T)，最终实现C•G碱基对至T•A碱基对的直接替换。【图2】CBE的升级第一代胞嘧啶碱基编辑器：rAPOBEC1-XTEN-dCas9第一代胞嘧啶碱基编辑器BE1由rAPOBEC1(大鼠胞嘧啶脱氨酶)和完全失去切割活性的dCas9组成 [1]，可以在体外实现有效的碱基编辑(25%~40%)，但在哺乳动物细胞内的编辑效率大大下降(0.8%~7.7%)。主要原因是细胞内存在尿嘧啶DNA糖基化酶(UDG)，UDG可识别U•G错配，并切割尿嘧啶和磷酸骨架之间的糖苷键，通过细胞内的碱基切除修复途径(BER)将U逆转为C。第二代胞嘧啶碱基编辑器：rAPOBEC1-XTEN-dCas9-UGI为了抑制UDG的作用，David Liu实验室在BE1的基础上融合了来自噬菌体PBS的尿嘧啶DNA糖基化酶抑制剂(UGI)，开发了第二代胞嘧啶碱基编辑器BE2 [1]。UGI能够抑制人类和细菌中UDG的作用，提高编辑效率，经测试BE2的编辑效率比BE1提高了3倍。第三代胞嘧啶碱基编辑器：rAPOBEC1-XTEN-nCas9-UGI为了进一步提高编辑效率，David Liu实验室结合细胞的内源修复机制开发了第三代碱基编辑器BE3 [1]。BE3将BE2中的dCas9替换为nCas9(D10A)，可特异性地在非编辑链上产生一个缺口，进而刺激细胞内的碱基错配修复途径(MMR)，以含有U的编辑链作为模板进行修复，从而增加编辑效率。BE3的编辑效率比BE2提高了2~6倍，平均约为37%，该碱基编辑器是目前较为广泛使用的CBE版本。第三代胞嘧啶碱基编辑器的不同子版本BE3编辑的活性窗口可覆盖sgRNA的第4~8位，依据不同的研究目的需要对编辑活性窗口做相应的改变。当需要精准地改变某个特定的碱基C时，过大的活性窗口会导致窗口内非靶标碱基C的编辑。David Liu实验室在BE3的基础上，通过突变胞嘧啶脱氨酶上与DNA作用的关键活性位点，开发了YE1-BE3、YE2-BE3、EE-BE3和YEE-BE3，从而将编辑活性窗口由5nt缩小至1~2nt，但同时对靶标C的编辑效率有所降低 [2]。第四代胞嘧啶碱基编辑器：rAPOBEC1-XTEN-nCas9-2UGI【图3】BE3编辑产生不同的产物BE3编辑后依旧会产生不同的产物，主要表现为两个方面: (1) BE3除了将C转换为T之外，也有一定几率将C转换为G或A [1]。这是由于UDG可将U切除形成无嘧啶位点(AP)，经过跨损伤合成(TLS)聚合酶作用及DNA复制等，也有一定几率将C转换为其他碱基。(2) 在编辑过程中会产生少量的Indels [1]，这是由于形成的AP位点会在AP裂解酶或自发裂解下产生一个缺口，进而与nCas9在非编辑链产生的缺口刚好形成一个DSB，经过NHEJ修复途径后产生Indels产物。为了减少不必要的编辑产物，David Liu实验室在BE3的基础上融合了第二个拷贝的UGI，增强对UDG的抑制作用，构建了第四代胞嘧啶碱基编辑器BE4 [3]。与BE3相比，BE4不仅提高了碱基编辑效率，并且C至A或G的转换频率降低了2.3倍。第四代胞嘧啶碱基编辑器的不同子版本为了降低Indels的发生，David Liu实验室在BE4的基础上融合了来源于噬菌体Mu的Gam蛋白，构建了BE4-Gam [3]。Gam蛋白可结合于DSB的末端防止其降解，进而阻止了NHEJ修复途径的发生。细胞内胞嘧啶碱基编辑器的表达水平是影响其编辑效率的重要因素，David Liu实验室在BE4的基础上通过增加不同数量的核定位信号(NLS)以及使用不同公司优化的密码子序列等方法构建了BE4max和AncBE4max，这两种胞嘧啶碱基编辑器可在各种哺乳动物细胞内进行高效的编辑。2、腺嘌呤碱基编辑器【图4】ABE的工作原理ABE的核心组成元件是nCas9(D10A)和人工定向进化的腺嘌呤脱氨酶，Cas9与腺嘌呤脱氨酶组成融合蛋白 [5]。ABE的作用原理与CBE类似，即当融合蛋白在sgRNA的引导下靶向基因组DNA时，腺嘌呤脱氨酶可结合到ssDNA上，将一定范围内的腺嘌呤(A)脱氨变成肌苷(I)，I在DNA水平会被当做G进行读码与复制，最终实现A•T碱基对至G•C碱基对的直接替换。ABE的开发打破了CBE仅能编辑C或G的限制，为碱基之间的相互转变提供了更多的可能性。相比CBE，ABE不需要抑制烷基腺嘌呤DNA糖基化酶(AAG)的活性。腺嘌呤脱氨酶的改造【图5】定向进化改造腺嘌呤脱氨酶由于目前已知的腺嘌呤脱氨酶不能以DNA为底物对碱基A进行脱氨，因此必须对现有的腺嘌呤脱氨酶进行定向改造，这导致ABE的开发比CBE更具有挑战性。David Liu实验室选取大肠杆菌的腺嘌呤脱氨酶TadA为改造对象，将随机突变的TadA融合dCas9构建随机突变库，通过ABE恢复氯霉素、卡那霉素、壮观霉素等抗性基因的功能，结合易错PCR、DNA重排等定向进化策略，进行相应的抗生素筛选，先后经过7轮进化与改造后，成功筛选到了能直接作用于ssDNA的腺嘌呤脱氨酶，在人类细胞中建立了目前效率最高且应用最广的ABE版本ABE7.10(ecTadA-ecTadA*-nCas9) [5]。ABE7.10将nCas9与野生型腺嘌呤脱氨酶ecTadA和经过定向进化的腺嘌呤脱氨酶ecTadA*二聚体融合，在人类细胞中编辑效率约为50%，编辑活性窗口可覆盖sgRNA的第4~9位。腺嘌呤碱基编辑器的升级无论在哺乳动物还是植物等生物中，ABE7.10均可保证高精度的碱基替换和较少的Indels发生，因此对ABE7.10的优化主要表现在提高编辑效率、扩大编辑活性窗口和扩大编辑范围。David Liu实验室在ABE7.10的基础上通过融合不同数量的NLS以及使用不同公司优化的密码子序列构建了ABEmax，提高了对碱基A的替换效率[6]。随后，David Liu实验室对ABEmax进行改造，构建了CP1012-ABEmax、CP1028-ABEmax、CP1041-ABEmax和CP1249-ABEmax，这些版本的编辑器在保证编辑效率与ABEmax相当的同时，在一定程度上将4~9位的编辑活性窗口拓展为4~12位[7]。3、先导编辑器CBE和ABE组合使用可以有效地进行4种碱基转换(C→T, G→A, A→G, T→C)，而无需产生DSB，然而除了这4种碱基转换，对另外8种碱基转换(C→A, C→G, G→C, G→T, A→C, A→T, T→A, T→G)以及碱基的插入和缺失，依然缺乏有效的研究工具。为了解决这个问题，David Liu实验室开发出先导编辑器(Prime Editor, PE)，PE在不依赖DSB和供体DNA的条件下便可有效实现所有12种碱基转换，此外还能有效实现多碱基的精准插入(最多可插入44bp)和删除(最多删除80bp) [8]。【图6】PE的组成PE以CRISPR/Cas9系统为基础，在两方面加以改造。首先是改造sgRNA，在其3'末端增加一段RNA序列，获得的RNA被称作pegRNA；其次是将nCas9(H840A)与逆转录酶融合，获得新的融合蛋白 [8]。pegRNA上新增加的RNA序列有双重角色，一段序列作为引物结合位点(PBS)，与断裂的靶DNA链3'末端互补以起始逆转录过程，另一段序列作为逆转录模板，携带了目标点突变或插入缺失突变以实现精准的基因编辑。【图7】PE的工作原理PE的工作原理如图7所示，首先是在pegRNA的引导下，nCas9切断含PAM的靶DNA链，断裂的靶DNA链与pegRNA的3’末端PBS序列互补并结合，之后逆转录酶发挥功能，沿逆转录模板序列开始逆转录反应。反应结束后DNA链的切口处会形成处在动态平衡中的5’flap和3’flap结构，其中3’flap结构的DNA链携带有目标突变，而5’flap结构的DNA链则无任何突变。细胞内5’flap结构易被结构特异性内切酶识别并切除，之后经DNA连接和修复便实现了精准的基因编辑 [8]。先导编辑器的升级【图8】PE的升级David Liu实验室首先将野生型的鼠白血病病毒(M-MLV)逆转录酶与nCas9融合，构建出第一代先导编辑器PE1。PE1在293T细胞中的点突变效率为0.7~5.5%, 碱基插入/删除的效率为4~17% [8]。随后他们通过优化M-MLV逆转录酶得到第二代先导编辑器PE2，其碱基突变和插入/删除的效率较PE1有两倍以上的提高 [8]。PE1/2系统只编辑双链DNA的一条链，另一条非编辑链需进一步的DNA修复以完成精准编辑。理论上，通过nCas9切断非编辑链可以有效提高该链的修复效率，为此David Liu实验室在PE2的基础上，增加可切断非编辑链的sgRNA，获得PE3和PE3b []。PE3和PE3b的编辑效率较PE2提升了将近3倍，在293T细胞中的最高编辑效率可达78%。当然，由于使用了两条sgRNA，PE3和PE3b的引入Indels的风险也随之提高，这是PE3未来需要加以改进的不足之处。Nature杂志评论这一技术是“超精确的新型基因编辑工具”；Science杂志评论它是“超越CRISPR”的重大突破”；哈佛大学教授，CRISPR先驱George Church盛赞这一成果“朝着正确方向迈出的一大步”。结语：像David Liu这种大神级别的人物，我除了膜拜还是膜拜，如果你去查他们实验室这几年发的文章，你就会发现，他们发CNS及其子刊的频率是以天或周来计算的，而我们发SCI也只能用月甚至年来计算。我对David Liu的编辑编辑器是很钟爱的，很多文章我都仔细看了，也一直想在实验室建立这一套系统，然而我发现每次我还没来得及设计实验方案，他们的系统又升级了！对于这一点，我真的是无Fuck说！参考文献[1] Nature(2016) 533:420-424[2] Nat Biotechnol(2017) 35:371-376[3] Sci Adv(2017) 3:eaao4774[4] Nat Biotechnol(2018) 36:843-846[5] Nature(2017) 551:464-471[6] Nat Biotechnol(2018) 36:843-846[7] Nat Biotechnol(2019) 37:626-631[8] Nat Biotechnol(2020) 38:620-628发布于 2020-05-19 11:30基因编辑基因突变遗传病赞同 13731 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录合成生物学的那些事介绍合成生物学领域的先进技术、优质文章、重 基于属性的加密算法（一）——CP-ABE - 知乎首发于信安学术切换模式写文章登录/注册基于属性的加密算法（一）——CP-ABEPossiWorld基于属性的加密(attribute-based ecryption, ABE)根据属性加密消息，无需关注接收者的身份，只有符合属性要求的用户才能解密密文，保证了数据的机密性。此外，ABE中的用户密钥与随机多项式或随机数相关，不同用户的密钥无法联合，防止用户合谋攻击。但是由于基本的ABE无法支持灵活的访问控制策略，在ABE基础上，Goyal等人提出了Key-Policy Attribute-Based Encryption (KP-ABE)机制，将访问策略嵌入到密钥中，文件属性嵌入到密文中，接收者收到消息时会对其分配一个特定的访问策略。适用于视频点播、数据库访问。而后，Bethencourt等人提出了Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption (CP-ABE)机制，将访问策略嵌入到密文中，用户属性嵌入到密钥中，从而信息拥有者可以规定密文访问策略，适用于消息分发场景。下面，本文对CP-ABE的基本流程做出简单介绍。CP-ABE传统的ABE系统是由属性来描述密文，并将策略嵌入到用户的密钥中。而CP-ABE使用属性刻画用户的资格，并且由数据的加密方来制定密文访问策略，以决定谁可以解密密文。CP-ABE中，用户的私钥与一系列属性相关，只有用户的属性符合密文的访问结构才能解密此密文。访问结构在CP-ABE中，各参与方的角色由属性决定，因此规定了一种访问结构来表达授权的属性集合。在访问结构中的集合就是授权集，相反，不在访问结构中的集合就是非授权集。通常，可以使用树型结构来表达访问结构，树的内部结点表示与、或、门限操作，叶子结点表示属性。我们可以把上述的树型结构称为访问树。如果使用 num(x) 表示结点 x 的孩子结点数目，k(x) 表示x的门限值，则有 0 < k(x) <= num(x)。当 k(x)=1，就是或门，当k(x)=num(x)，就是与门。每一个叶子结点代表一个属性，并且门限k(x)=1。有了访问树之后，可以使用如下方法来判断用户属性是否满足访问树。使用 T(r) 表示一棵访问树，T(x) 表示以 x 为根结点的子树。当属性集合 s 满足 T(x) 时，我们将其标记为 T(x, s)=1。通过迭代的方式对T(x, s)进行计算。如果 x 是非叶子结点，计算 x 的所有孩子结点，当 k(x)=1时，T(x, s)=1。如果 x 是叶子结点，当att(x)属于s时，T(x, s)=1。基本算法流程以上就是加密方表达授权属性的基本方式，在此基础上，有了访问结构的概念，就可以对CP-ABE进行介绍。CP-ABE包含了四个基本算法：Setup, Encrypt, KeyGen, Decrypt。具体的数学运算，可以参照文献[1]。在此，用示意图展示算法的步骤。CP-ABE算法示意图[2]基本算法：Setup：只接受隐式的安全参数作为输入。输出公共参数 PK 和主密钥 MK 。Encrypt(PK, M, A)：输入 PK, 消息 M 和访问结构 A, 对 M 进行加密，产生密文 CT。Key Generation(MK, S)：输入主密钥 MK 和描述密钥的属性集合 S, 输出私钥 SK。其中，SK 由属性来确定。Decrypt(PK, CT, SK)：输入公共参数 PK、包含访问结构 A 的密文 CT，以及私钥 SK。注意这里的私钥由属性集合 S 生成。如果 S 能够满足 A，则对 CT 进行解密并返回消息 M。应用传统公钥体系中公钥和私钥一一对应，需要使用接收者的公钥进行加密，接收者再使用自己的私钥进行解密。使用传统公钥体系分发消息时，需要为所有接收者进行一次加密操作。ABE属于公钥加密体系，但是与其他公钥算法不同的是，ABE的加密不需要使用特定接收者的公钥，而是使用属性来规定密文的访问策略，这样就避免了对同一消息的多次加密操作，因此适用于一对多的消息分发场景。在分布式系统中，通常需要可信服务器存储访问控制系统所需要的数据，但是这些服务器一旦被攻陷，数据也就不再安全。而使用CP-ABE加密之后，可以提高数据的安全性，即使服务器不可信，也能保证信息不泄露。此外，由于CP-ABE允许数据加密方规定访问结构，并且访问结构中的属性具有逻辑关系，因此可以满足细粒度的访问控制需求。参考文献[1] Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption. IEEE S&P. 2007[2] 属性基加密机制. 2011[3]Attribute-Based Encryption for Fine-Grained Access Control of Encrypted Data. CCS. 2006编辑于 2022-11-06 16:23・IP 属地北京加密算法加密技术信息安全赞同 266 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录信安学术网络与信息安全领域相关学术研究分享与 Abe's death may transform Japan's political landscape - Opinion - Chinadaily.com.cn Search HOME CHINA WORLD BUSINESS LIFESTYLE CULTURE TRAVEL WATCHTHIS SPORTS OPINION REGIONAL FORUM NEWSPAPER MOBILE Global EditionASIA 中文双语Français HOME CHINA WORLD BUSINESS LIFESTYLE CULTURE TRAVEL WATCHTHIS SPORTS OPINION REGIONAL FORUM NEWSPAPER China Daily PDF China Daily E-paper MOBILE Opinion Cartoons Editorials Op-Ed We Comment Columnists Global Views Featured contributors Opinion Line Forum Trends Home Opinion / Op-Ed Contributors Home / Opinion / Op-Ed Contributors Abe's death may transform Japan's political landscape chinadaily.com.cn | Updated: 2022-07-09 12:42 Share Share - WeChat CLOSE An employee distributes extra editions of the Yomiuri Shimbun newspaper in Tokyo reporting on Shinzo Abe's shooting on Friday. EUGENE HOSHIKO/AP Editor's note: Japan's former prime minister Shinzo Abe died on Friday, hours after he was shot while campaigning for a parliamentary election in Nara. Three experts shared their views on this incident with China Daily's Zhang Xi. Excerpts follow: Assassination's far-reaching impact Anyway the incident is shocking and rare, and brutal violence should be condemned. But from an angle of historical analysis, Shinzo Abe's assassination may reshape Japan's democratic politics. If the alleged assailant is a right-winger, then all politicians will fear attacks for expressing their views, and liberal forces will fade away, making way for military forces. A similar thing had happened before Japan's full-scale invasion of China in 1937. Abe's death shows that Japan's democratic politics is being questioned domestically. Japan's military and right-wing groups do not acknowledge democratic politics. They think democratic politicians' international strategies hinder military forces. If the military forces control the government, then they may take bolder actions. The ideological confrontation may be fueled and some ill-intentional people may look for an excuse for external expansion. Wang Meiping, a professor in the Faculty of History, Nankai University Incident might accelerate military transformation Shinzo Abe's assassination may accelerate Japan's military transformation. Because Japan's politicians have been seeking to revise peace constitution, the incident may win domestic support for their political goals. The country may boost defense spending, strengthen Japan-US alliance, advance cooperation with NATO, and even bridge NATO and the Asia-Pacific region. Further, Japan's partisan politics will undergo reorganization. History has proved that right-wing populism rises in Japan whenever politicians are assassinated. So China-Japan relations should be characterized by three elements: competitive, adversarial and cooperative, rather than a "one-size-fits-all" approach. Yin Xiaoliang, professor at the Institute of Japanese Studies, Nankai University Direct impact on Sunday's polls Shinzo Abe's assassination may affect Sunday's parliamentary election in three ways. Although the Upper House election campaigns came to a halt across Japan on July 8, Sunday's election will not be canceled or postponed. Japanese Prime Minister Fumio Kishida condemned the attack on Abe as a "cowardly and barbaric act committed in the middle of an election, which is the basis of democracy". In a bid to protect the democratic system, a high voter turnout may be secured in the July 10 election. Abe and his faction (the largest in the party) continued to exert strong influence over LDP policy, so Abe's death may help the LDP garner support in the election. Besides, the election means a lot for the constitutional revision promoted by Abe. Any constitutional change must be approved by two-thirds of both houses of parliament and pro-revision forces already have a two-thirds majority in the lower house. Any revision must also be approved by a majority of voters in a referendum. Abe's thoughts have been inherited by his successors, but his death will transform the LDP's political landscape. Tang Yongliang, researcher at the Institute of Japanese Studies, Chinese Academy of Social Sciences The views don't necessarily reflect those of China Daily. If you have a specific expertise, or would like to share your thought about our stories, then send us your writings at opinion@chinadaily.com.cn, and comment@chinadaily.com.cn. Cartoons Ensuring and promoting the development of private economy Foreign Minister Wang Yi briefs the media: Highlights Beijing-Tianjin-Hebei coordination nets results Hebei province emerges as industrial transfer hub for Beijing and Tianjin Highlights of Chinese government work report Action needed to attract foreign investment Most Viewed in 24 Hours Forum trends Readers call for an immediate ceasefire in Gaza Readers: Time for Japan to change course on toxic dumping Columnists + Lack of EU interest in finding Nord Stream saboteur raises serious questions Begging rackets deny help to those who really need it Forum Featured Contributors Govt Work Report shows how China plans to leverage its advantages Two years of the Ukraine conflict: Time for the US to adopt a different worldview China Views Harvey Dzodin Xu Wenhong Laurence Brahm Dan Steinbock Bruce Connolly Klaus F. Zimmermann Colin Speakman China and the World Roundtable + Nation charts course toward modernization New productive forces driving transformation Top BACK TO THE TOP English 中文 HOME CHINA WORLD BUSINESS LIFESTYLE CULTURE TRAVEL WATCHTHIS SPORTS OPINION REGIONAL FORUM NEWSPAPER China Daily PDF China Daily E-paper MOBILE Copyright 1995 - . All rights reserved. The content (including but not limited to text, photo, multimedia information, etc) published in this site belongs to China Daily Information Co (CDIC). Without written authorization from CDIC, such content shall not be republished or used in any form. Note: Browsers with 1024*768 or higher resolution are suggested for this site. License for publishing multimedia online 0108263 Registration Number: 130349 About China Daily Advertise on Site Contact Us Job Offer Expat Employment FOLLOW US Copyright 1995 - . All rights reserved. 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松阳洲/黄军就课题组开发首个腺嘌呤单碱基编辑系统特异性评估工具
作者：X-MOL 2019-01-09 本文获“BioArt”授权转载，版权归“BioArt”所有，任何转载需获得“BioArt”授权。腺嘌呤单碱基编辑系统（AdenineBase Editor, ABE）是基于CRISPR/Cas9和腺嘌呤脱氨酶开发而来的新一代基因编辑工具。其由TadA:TadA*:nCas9的融合基因和gRNA两部分组分组成。在gRNA的引导下，TadA:TadA*:nCas9融合蛋白能够与DNA上的靶位点结合，其中与gRNA互补的DNA链会被nCas9（Cas9 nickase）核酸酶切断，而非互补链上4-9位的A碱基则会被腺嘌呤脱氨酶——TadA蛋白——催化脱氨基形成I（Inosine）碱基。在DNA复制时，I碱基与C碱基互补配对，从而实现A•T 至 G•C碱基的转换【1】。与CRISPR/Cas9核酸酶相比，ABE系统编辑产生单碱基置换的效率更高。由于,ABE系统能在不诱导DNA双链断裂的情况下实现A至G的碱基置换，其安全性比CRISPR/Cas9核酸酶也更高。大约48%的人致病单碱基突变可以通过A至G的碱基置换实现修复，从而最终实现遗传疾病的治疗，所以ABE系统在人类疾病基因治疗领域有着广泛的应用前景【1】。与CRISPR/Cas9一样，ABE系统同样能够耐受gRNA与DNA之间的错配，说明了ABE系统具有潜在的脱靶效应（图 1）。图1 ABE系统能够耐受gRNA-靶DNA之间的错配。图片来自：Nature Communications,2019但是，目前仍未有一项能够在全基因组范围内检测ABE系统脱靶效应的方法。而在本次“基因编辑婴儿”事件中，基因编辑工具的脱靶效应也是各方关注的焦点，开发无偏差的全基因组脱靶位点检测方法，对于基因编辑工具临床前应用的安全性评估具有重大意义(详见：基因编辑技术的临床应用需要更精准的安全评估工具)。1月8日，中山大学松阳洲/黄军就课题组在Nature Communications杂志上发表了题为Genome-wide Profiling of Adenine Base EditorSpecificity by EndoV-seq的研究论文，开发首个检测ABE系统全基因组范围内脱靶效应的方法——EndoV-seq，证明了ABE系统虽然特异性非常高，但仍然具有脱靶效应。在该课题组的前期研究中，他们发现CRISPR/Cas9系统在人原核受精卵中会产生indel及脱靶【2】。之后，为了降低indel的产生，他们进一步用胞嘧啶单碱基编辑系统（CytidineBase Editor, CBE）在人核移植胚胎中修复了地中海贫血的致病突变（HBB -28(A>G)），该工作被Nature杂志专文推荐，并被评为Nature杂志“2017年度最具影响的科学事件”【3-5】（详见：聚焦丨中国学者再次发表人类胚胎基因编辑成果）。为了降低CBE系统的脱靶效应，他们还开发了具有更高特异性HF2-BE2胞嘧啶单碱基编辑系统【6】（详见：方兴未艾：单碱基基因编辑技术丨BioArt特别推荐）。进一步，该课题组研究了腺嘌呤单碱基编辑系统（ABE）在小鼠胚胎中的编辑效力，发现ABE系统能高效编辑靶位点，并且在成功编辑的胚胎和F0代小鼠中，ABE系统不会产生碱基的插入或缺失【7】（详见：激烈交锋，风云再起丨ABE单碱基编辑器展示在胚胎的编辑潜能）。在此研究基础上，该课题组聚焦于开发评估基因编辑系统脱靶效应的新方法，尤其是单碱基编辑系统的脱靶效应检测方法。2015和2017年，韩国首尔国立大学Jin-SooKim组先后在Nature Methods和Nature Biotechnology报道了基于体外基因组DNA酶切及全基因组测序的脱靶效应检测方法——Digenome-seq，并用Digenome-seq检测了CRISPR/Cas9和CBE系统的脱靶效应【8,9】。由于随机打断的基因组DNA，其测序reads会出现重叠，而Cas9酶切过的基因组DNA则会出现大量具有相同5’或3’末端的reads, Digenome-seq通过检测全基因组各个位点具有相同5’或3’末端的reads比例，并进行打分，从而检测全基因组范围内的脱靶位点（图 2）。在此基础上，松阳洲/黄军就课题组开发首个检测ABE系统全基因组范围内脱靶效应的方法——EndoV-seq。图2 Digenome-seq原理图。图片来自：Nature Methods, 2015首先，通过原核表达和体外纯化，他们获得了ABE7.10蛋白，并将其与gRNA以及基因组DNA进行体外孵育。在gRNA的引导下，ABE7.10切割了基因组DNA上靶位点的互补链，并将靶位点非互补链上的A转变成I。然后，利用内切核酸酶V(Endonuclease V， EnodV) 切割包含I碱基的基因组DNA,造成DNA双链断裂。最后，利用全基因组测序结合生物信息学分析检测DNA双链断裂，从而检测ABE系统全基因组范围内的脱靶位点。他们将这一方法命名为EndoV-seq。通过靶位点深度测序进行进一步验证，他们证明EndoV-seq能够检测到ABE系统的脱靶位点，其中一个脱靶位点在细胞内的脱靶效率为0.13%，十分接近PCR产物深度测序的检测极限0.1%【10】，证明EndoV-seq具有很高的灵敏度。以上结果说明，EndoV-seq能够高效、灵敏地检测ABE系统全基因组范围内的脱靶效应。为了降低检测成本，他们还将6条gRNA，ABE7.10和基因组DNA进行了孵育，并通过单次测序检测了6条gRNA的全基因组内的脱靶位点（MultiplexEndoV-seq）。此外，他们还发现，相比于Cas9核酸酶，ABE系统的特异性更高，并且可以通过改变ABE系统中gRNA的长度来进一步提高其特异性。这项工作为ABE系统的临床应用提供了首个脱靶效应评估工具。鉴于不同人的基因组序列存在一定的差异，导致相同的gRNA在不同人中可能脱靶效应也不同【11】。未来将ABE系统应用于体细胞临床治疗时，可以提取患者的基因组DNA,针对特定患者进行个性化的脱靶效应分析。同时，该工作进一步证明了ABE系统虽然特异性非常高，但仍然具有脱靶效应，指出了在基因编辑工具临床应用前，利用特异性评估工具检测ABE系统脱靶效应的必要性。据悉，梁普平副教授、谢小韦博士为该文章共同第一作者。松阳洲教授和黄军就教授为本文的通讯作者。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-07988-z松阳洲: 中山大学生命科学学院教授，博士生导师。广州市抗衰老重点实验主任。1998年起在美国贝勒医学院任助理教授，历任副教授、正教授和讲席教授。2009年-2016年担任生命科学学院院长。科技部国家重大科学研究计划和重点研发计划首席科学家。研究重点围绕衰老和再生的分子机制做出了独创性的贡献，对人体细胞端粒调节机理和胚胎干细胞的蛋白组学和功能性的研究处于国内外相关领域的前沿。曾荣获Scientist报年度最佳论文奖和Cell杂志30年最佳30篇文章奖，IrvingtonInstitute Postdoctoral Fellowship等荣誉。兼任Science, Nature, Cell,PNAS和JBC等国际刊物的审稿人。迄今已在Nature, Science, Cell, PNAS, Nature Cell Biology,NSMB, Nature Communications, Molecular Cell, NAR, Cell Reports等国际知名杂志上发表论文130多篇，总引用次数超过13000次，2017年H-index为61。科研工作获科技部国家重大科学研究计划和国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划等项目的资助。黄军就：中山大学生命科学学院教授，博士生导师，副院长。中山大学双一流平台的细胞生物学平台中“细胞基因编辑研究和应用”方向的团队负责人。在Nature Communications、Molecular Cell、Cell Research、Stem Cells、Aging Cell、Protein Cell等国际高水平杂志上发表论文53篇，总影响因子达270，其中第一作者/通讯作者论文31篇。论文总引用超1500次。世界上首次在人类胚胎水平通过CRISPR/Cas9和单碱基编辑器修正地中海贫血的突变基因，研究工作被Nature、Science等全球100多家科技媒体的热点报道。2011年获评为广州市首批珠江科技新星；2014年入选广东特支计划百千万青年拔尖人才；2015年，《自然》评选黄军就为年度十大科学人物；2016年，获得中国干细胞协会评“干细胞青年研究员奖”；2017年，中国遗传学会基因编辑分会学术委员。科研工作获得国家重点研发计划，国家基金委面上项目等资助。梁普平：中山大学生命科学学院副教授。2015年获博士学位。博士期间协助搭建中山大学首个动物转基因平台，建立了基因打靶及基因编辑技术体系，制备30余种基因修饰小鼠模型。2015年，首次在人类胚胎中利用CRISPR/Cas9技术编辑地中海贫血的突变基因HBB；系统地分析了SaCas9、HF2-BE2、ABE系统等编辑效力；2017年，首次利用单碱基编辑系统在人胚胎中特异地修复了HBB的点突变。在Nature Communications、 Molecular Cell、Cell Research、Bioinformatics、Protein Cell、Cell Discovery等杂志上发表论文17篇，其中ESI高引论文1篇，ESI热点论文1篇，文章总引用次数超500次。主持国家级、省部级等项目4项，并作为骨干参与国家重点研发项目等10余项科研项目。参考文献1. Gaudelli, N.M. et al. Programmablebase editing of A*T to G*C in genomic DNA without DNA cleavage.Nature551, 464-471 (2017).2. Liang, P.et al. CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes.Protein & cell6, 363-372 (2015).3. Liang, P.et al. Correction of beta-thalassemia mutant by base editor in human embryos.Protein & cell8, 811-822 (2017).4. Cyranoski,D. Chinese scientists fix genetic disorder in cloned human embryos.Nature550, 15-16 (2017).5. Callaway,E. et al. 2017 in news: The science events that shaped the year.Nature552, 304-307 (2017).6. Liang, P.et al. Effective gene editing by high-fidelity base editor 2 in mouse zygotes.Protein & cell8, 601-611 (2017).7. Liang, P.et al. Effective and precise adenine base editing in mouse zygotes.Protein & cell(2018).8. Kim, D. etal. Digenome-seq: genome-wide profiling of CRISPR-Cas9 off-target effects inhuman cells.Nature methods12, 237-243, 231 p243 (2015).9. Kim, D. etal. Genome-wide target specificities of CRISPR RNA-guided programmabledeaminases.Nature biotechnology35, 475-480 (2017).10. Tsai, S.Q.et al. CIRCLE-seq: a highly sensitive in vitro screen for genome-wideCRISPR-Cas9 nuclease off-targets.Nature methods14, 607-614 (2017).11. Yang, L.et al. Targeted and genome-wide sequencing reveal single nucleotide variationsimpacting specificity of Cas9 in human stem cells.Nature communications5,5507 (2014). 如果篇首注明了授权来源，任何转载需获得来源方的许可！如果篇首未特别注明出处，本文版权属于
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bug bug Aboard Exchange将总供应量10%的ABE用于空投计划_腾讯新闻 Aboard Exchange将总供应量10%的ABE用于空投计划 金色财经报道，Aboard Exchange将投放代币总供应量的10%（1亿枚ABE）专门用于空投计划。Aboard Exchange是order-book类型的衍生品交易平台，目前为用户聚合了多重激励，包括平台积分，公链空投和交易referal。此前消息，多链订单簿永续DEX Aboard公布ABE代币经济学，ABE总供应量为10亿枚。 最新 GOLD 指南：重新分组「ABE」，不再迷恋「ICS＋LABA」_腾讯新闻 最新 GOLD 指南：重新分组「ABE」，不再迷恋「ICS＋LABA」 慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 是常见慢性呼吸系统疾病，有高致残率、高病死率和高疾病负担的特点。慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）是全球范围内最权威的 COPD 诊断和管理指南。最新 GOLD 2023 指出，COPD 病情评估分组由 ABCD 组调整为 ABE 组，且不再推荐 ICS/LABA 作为慢阻肺药物起始治疗方案 [1]，使慢阻肺病的诊疗更加积极有为。 在近期召开的第 33 届欧洲呼吸学会学术年会（ERS 2023）上，来自美国圣东安尼奥的 Antonio Anzueto 教授受邀进行报告：Evolution in GOLD: we cannot see「C」anymore and LABA/ICS are gone. Helpful or a hindrance？对该指南为何更新这两要点做出解答。让我们一起回顾一下吧~ 图 1 会议直播截图 消失的「C」 Antonio Anzueto 教授指出，新指南在基于症状和急性加重风险评估的 ABCD 综合评估工具的基础上，提出了新的分组建议，将 C 组和 D 组合并为「E」组。 ◁ GOLD 2001 GOLD 始于 1998 年，在美国国立心肺和血液研究院、NIH 和 WHO 的合作下，依据循证医学，于 2001 年首次发布 COPD 全球策略（指南）。 由图 2 可见，首次发布的 GOLD 指南中对 COPD 患者的分组基于肺功能严重程度，采用第一秒用力呼气容积 (FEV1）指标，按照 FEV1 由高到低，将其分组 (0：正常，Ⅰ：轻度，Ⅱ：中度，Ⅲ：严重，Ⅳ极其严重) 图 2：2001 版 GOLD 病情评估分组 ◁ GOLD 2015 GOLD 2015 提出评估流程：肺功能检查确定诊断→评估气流受限严重程度→症状评估/急性加重风险 (图 3)，将慢阻肺患者依据症状和急性加重情况分为 A、B、C、D 四组，其中 C、D 组为急性加重高风险组，C 组和 D 组患者的区别在于 C 组症状少，D 组症状多。 图 3：2015 版 GOLD 病情评估分组工具 ◁ GOLD 2023 然而，数据和研究表明临床对于急性加重高风险的判断，往往不依赖于临床症状的多少，临床实践中，部分急性加重高风险患者症状并不明显，仍反复发生急性加重 (图 4、5)。对于这类患者，有效识别并及时干预是延缓疾病进展的关键。 图 4 图 5 因此，在实际临床工作中，对于急性加重高风险患者的识别往往不依赖于症状。GOLD 2023 也将 C、D 组 (原本的高风险组) 不依赖于症状，主要依赖于急性加重风险统一整合为 E 组 (急性加重高风险组)（图 6），有利于临床及早识别该类患者并展开相应的治疗，避免症状少的高风险患者因治疗不足导致急性加重，影响患者生活质量，最终导致住院及加速死亡。这样修订突出强调了急性加重与临床的关联性。 图 6 不再迷恋「ICS + LABA」 谈及 COPD 的治疗，Antonio Anzueto 教授指出，提升双支扩剂的地位，同时也不再「迷恋「「ICS＋LABA」这种联合药物治疗。 ◁ GOLD 2015 最大化地支气管扩张治疗，仍然是 COPD 管理的基石。 在 GOLD 2015 中对于频繁急性加重的高风险患者，ICS/LABA(吸入性糖皮质激素/长效 β2 受体激动剂) 是更合适的治疗选择 (图 7)。相当部分患者需要在 LABA 基础上添加 ICS 治疗，以更好改善症状、减少未来的急性加重风险。 图 7 GOLD 2015 版药物初始治疗方案 ◁ GOLD 2023 研究表明，当使用单一支气管扩张剂时，大多数患者的高症状负担仍然存在。既往大量充分的随机对照或世界研究 (图 8、9) 显示，在年中度急性加重 ≤ 1 次，且 CAT 评分 ≥ 10 分的 B 组慢阻肺患者中，双支扩剂较单支扩剂在改善患者肺功能、减少呼吸困难症状，改善生活质量，和降低急性加重风险方面更具优势。同时基于既往的临床研究，双支扩剂在 B 组急性加重低风险且症状多的患者中，较单支扩剂更具临床优势。因此，在 B 组中将双支扩剂作为唯一初始选择。 图 8 图 9 GOLD 2023 引用了 FLAME3 研究，结果显示 (图 10)，双支扩剂治疗急性加重低风险的患者较 LABA/ICS 可显著改善慢阻肺患者肺功能及生活质量、降低急性加重，并减少肺炎发生风险。因此相较于 ICS/LABA，双支扩剂适用于 B 组及 E 组没有哮喘特征的患者的初始治疗。 图 10 此外，对于有 ICS 使用指征的患者中，大量临床研究显示 (图 11、12)，三联药物治疗方案较 ICS/LABA 在减少急性加重、改善肺功能、降低死亡率方面更具优势。因此在 E 组初始治疗患者中，有需要使用 ICS 治疗指征的患者推荐首选三联药物。 图 11 图 12 总结 GOLD 2023 提出将原有的 C、D 组合并为 E 组，即对于急性加重高风险人群不再按照呼吸困难症状程度进行区分，而是统一为 E 组（急性加重高风险组）。究其原因，是因为逐渐认识到急性加重的临床实用性和意义，是独立于患者症状之外的。因此将 C、D 合并 E 组，是为了强调急性加重在临床上的重要意义。这也提示我们对于急性加重高风险患者的识别、加强对急性加重高风险控制是临床的重点，尤其是对于加强急性加重高风险的控制。 对于 COPD 药物的治疗的更新要点：首先，在 B 组和 E 组进一步提升双支扩剂的地位，成为 B 组唯一推荐的同时首选治疗药物，对于 E 组患者，双支扩剂也是初始治疗核心药物；另外，LABA/ICS 不再单独推荐作为慢阻肺治疗药物；单一长效支扩剂也不再单独推荐用于 B 组和 E 组患者的初始治疗。这不难看出当前对呼吸困难症状控制的重视和对急性加重高风险患者治疗的加强。 GOLD 2023 是继 GOLD 2017 后的又一次重大更新。本次更新更贴合临床实践，有助于促进慢阻肺规范诊疗，针对不同临床特征的患者，规范选择更适合的治疗药物，同时对临床兼顾规范化与个体化治疗具有指导意义。 愿在当前所谓「COPD 的黄金时代」，经过各方共同努力，进一步规范 COPD 诊治，与呼吸界同仁，共同守护「肺系生命」。 排版：超超 投稿邮箱：wangmeichao@dxy.cn 参考文献： [1] Agustí Alvar,Celli Bartolome R,Criner Gerard J et al. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease 2023 Report: GOLD Executive Summary.[J] .Am J Respir Crit Care Med, 2023, 207: 819-837. 碱基编辑器到底是个什么“神器”，为什么所有人都想用它？ - 知乎
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什么意思_Abe的翻译_音标_读音_用法_例句_爱词霸在线词典首页翻译背单词写作校对词霸下载用户反馈专栏平台登录Abe是什么意思_Abe用英语怎么说_Abe的翻译_Abe翻译成_Abe的中文意思_Abe怎么读,Abe的读音,Abe的用法,Abe的例句翻译人工翻译试试人工翻译翻译全文Abe[eib]释义n.亚伯，Abraham 的昵称大小写变形:abeABE点击 人工翻译，了解更多 人工释义实用场景例句全部'If Abe Gray --'silver broke out.“ 如果亚伯拉罕-格雷 —— ”希尔弗脱口说道.英汉文学 - 金银岛General Abe made his preparations thoroughly.阿部将军作了周密的部署.辞典例句I'm Hannah's manager and agent , as well as Abe and Elijah's.我是哈娜的经理人, 也是埃勃和伊利亚的(埃门·泰特)电影对白Conclusion: AbE is potentially a biological response modulator for hemopoietic and immuno - regulstion.结论: AbE有可能成为一种能改善造血与免疫功能的生物反应调节剂.互联网The Krogh - Moe and Abe structural model of borate glasses are discussed.探讨了Krogh -Moe 和Abe硼酸盐玻璃结构模型的某些不足之处.互联网Acoustic Barkhausen Emission ( ABE ) and Electromagnetic Barkhausen Emission ( EBE ) have been measured.本文研究了金属镍的Barkhausen声发射 ( ABE ) 和电磁发射 ( EDE ) 的特性.互联网Conclusion: ABE combined with methadone was superior to methadone only in detoxification.结论··: ABE联合美沙酮脱毒效果优于单纯美沙酮.互联网Objective: To demaonstrate the effects of AbE on different blood cells.目的: 探讨牛膝精(AbE)对血细胞的效应.互联网All right, Mr. Abe . A table for tow on Thursday evening at eight, non - smoking - is that right?好的, Abe先生. 两人座的一桌,星期四晚上八点, 禁烟区,对 吗 ?互联网All right, Mr. Abe . a table for tow on Thursday evening at eight, non - smoking - is that right?好的, abe先生. 两人座的一桌,星期四晚上八点, 禁烟区,对 吗 ?互联网God say, You can do what you want Abe, but.上帝说:亚伯, 你可以做你想做的, 但是.互联网So this week Mr Abe sought to restore his country's supply lines.因是之故,安相本周出访意在恢复油气供应线路.互联网Abe: But your mother's breast cancer was totally unexpected, wasn't it?亚伯: 但你母亲患乳癌,却是完全想不到的, 对 吗 ?互联网Tonight I wouldn't mind dancing with Abe Lincoln himself.今晚我就是跟亚伯拉罕.林肯跳舞我也不在乎.互联网I wouldn't mind dancing tonight with Abe Lincoln himself!即使今晚和''.'阿贝'.''·林肯本人跳舞我也不会在乎.互联网收起实用场景例句释义实用场基于属性的加密算法（一）——CP-ABE - 知乎
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