通过MDA进行单细胞DNA扩增和基因组测序微生物发现单细胞.pptVIP

Single-cell genomic sequencing using Multiple Displacement Amplification 使用多重置换扩增(MDA)技术 对单细胞基因组进行测序 摘要 ●日前单细胞微生物可以通过对多重置换扩增 反应(MDA)得到的扩增DNA进行测序。在 细菌中几个飞克(10-15g)的DNA能扩增得到微 克(106g)的高分子量DNA,扩增得到的DNA 适合DNA文库的构建和 Sanger测序。MDA生 成的DNA也可直接作为模板供焦磷酸测序。 单个细胞间基因序列的联系也是一个功能强 大的工具,它可用于对从环境DNA的提取物 (宏基因组序列)得到的多重有机体通过鸟 枪法测序来指导构建基因芯片。 背景知识 ●MDA是最近几年发展起来的一种全基因组扩 增技术,它采用具有高度延伸活性的DNA聚合 酶和耐核酸外切酶的随机引物在等温条件下 对基因组进行扩增的方法,这种方法是以链置 换为基础,最初被用于扩增巨大的环状DNA如 质粒和噬菌体DNA,现在也被用于线型DNA的 扩增,它能对全基因组进行高保真的均匀扩增, 扩增出10~100kb大小的片段,能提供大量均 一完整的全基因组序列 DA反应示意图 12kb一 Genomic DNA Alkaline agarose current opinion in Microbiology The MDA ction. DNA template is repeatedly copied by a branching average length of about 12 kb an up to an esti 通过利用扩增DNA为模板使对单个细胞的DNA进行测序 成为可能。多重置换扩增(MDA)可以将一个细菌中很少 的几飞克的DNA放大到可用于测序的微克的DNA。 MDA作为环境研究方法的一个巨大突破,能够用来引 导并可能成为微生物遗传学、生态学及传染性疾病研究的一 种新的硏究策略。先前的新发现的微生物只能通过培养菌株 成长到足够的数量,以提供足够的DNA模板才能测序。然 而,只有不到1%的微生物已被成功培养。对自然环境的深 入研究将出现大量新的不能培养的生物体,它们成为通过传 统的基因组研究方法研究的重大障碍。在这项工作中,单细 胞测序的出现开辟了一个新的领域,可以直接从单个细胞获 取DNA模板而不需要培养方法的改进。