MALBAC单细胞扩增技术简介

单细胞测序新技术-MALBAC简介

随着第二代测序平台的大规模普及，人类单倍型计划、千人基因组计划、癌症基因组计划、Meta-Hit计划等重大国际合作项目相继开展，将基因组研究日渐推向高潮。然而，迄今为止使用的测序材料无一例外都是大量细胞的混合DNA样本。一方面，在微生物生态学、癌症基因组、法医学、微量诊断、遗传印记等研究中，显然无法满足测序的mg级样品量需求；另一方面，细胞之间存在很大的异质性，对群体样品或混合样品进行研究得到的结果只是一群细胞中信号的平均值，或者只代表其中占优势数量的细胞信息。而单细胞全基因组扩增技术为解决以上难题打开了一扇崭新的大门。

全基因组扩增（Whole Genome Amplification, WGA）技术是一种对全部基因组序列进行非选择性、均匀扩增的技术，其目的是在没有序列偏向性的前提下大幅增加DNA的总量。

常用的WGA技术主要分为两种类型：

1.基于热循环以PCR为基础的WGA技术,如简并寡核苷酸引物PCR (Degenerate oligonucleotide primer PCR, DOP-PCR)、连接反应介导的PCR (ligation mediated PCR, LM-PCR)、扩增前引物延伸反应(Primer extension preamplification, PEP)等；

2.基于等温反应不以PCR为基础的WGA技术，如多重置换扩增(Multiple displacement amplification, MDA) 和基于引物酶的全基因组扩增(Primase-based whole genome amplification, pWGA)。

上述技术可以对少量样品进行扩增，但对于极微量样品进行全基因组扩增时往往会产生非特异的扩增假象，影响实验结果。为此，亿康基因（/）基于哈佛大学谢晓亮院士研究组研发的一项专利技术——多次退火环状循环扩增技术（Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles,简称MALBAC）推出了单细胞全基因组/转录组测序服务，解决了基因组扩增对微量初始模板过大的扩增偏倚，使基因组测序的模板需求量从µg级降至单细胞水平。该技术及其在研究人类精子重组方面的独特应用已在顶级科学期刊《Science》公开发表。

单细胞测序新技术—MALBAC技术：

C. Zong*, S. Lu*, A.R. Chapman*, X.S. Xie Genome-Wide Detection of Single Nucleotide and Copy Number Variations of a Single Human Cell Science .338:1622 (2012)

/content/338/6114/1622.abstract /

使用MALBAC技术首次绘制高覆盖度单精子基因图谱：

S. Lu*, C. Zong*, W.Fan*, M. Yang*, et al., Probing Meiotic Recombination and Aneuploidy of Single Sperm Cells by Whole Genome Sequencing using MALBAC Science. 338:1627 (2012) /content/338/6114/1627.abstract /