合成DNA生物安全筛查中拆分混淆漏洞的评估与基因编辑距离算法

《Nature Communications》：Defending synthetic DNA orders against intra-order splitting-based obfuscation

摘要

合成 DNA 订单的生物安全筛查是防御恶意行为者和不负责任的爱好者制造危险病原体或毒素的关键防线。评估生物安全筛查工具的潜在漏洞并与提供商负责任地合作，以确保漏洞在公开披露之前得到修补，这一点至关重要。我们考虑了一类潜在漏洞，其中 DNA 序列通过在单个合成 DNA 订单中将其拆分为两个或更多片段进行混淆，而这些片段可以通过常规生物机制轻松重新组装。为了评估这一潜在漏洞，我们开发了一套基于受控毒素的混淆序列测试集，并将这些材料分享给生物安全筛查社区。随后，我们收集并分析了开源和商业生物安全筛查工具的结果，同时引入了一种新颖的基因编辑距离（Gene Edit Distance）算法，该算法专门设计为对基于拆分的混淆具有鲁棒性。