Malbac

Malbac

MALBAC (Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles,簡稱MALBAC),即多次退火環狀循環擴增技術,是基於哈佛大學謝曉亮院士研究組的一項專利技術,是目前最先進的全基因組擴增技術。相關的2篇論文於2012年12月刊登於頂級學術期刊《Science》。

Malbac-瑪碧
Malbac瑪碧-紅葡萄品種
瑪碧曾經在波爾多廣泛種植,但後來被梅樂取代。 現在瑪碧在法國的主要種植地是Cahors (就如Auxerrois),瑪碧在阿根廷也是一種非常普遍的葡萄品種,發展得相當不錯,特別是在近年來釀造出不少優質的葡萄酒;在智利,瑪碧常被用來混合其它葡萄品種來釀造葡萄酒;同樣,在法國的西南部葡萄酒法定產區中,瑪碧也被廣泛採用。

MALBAC

MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles,簡稱MALBAC),即多次退火環狀循環擴增技術,是基於哈佛大學謝曉亮院士研究組的一項專利技術,是目前最先進的全基因組擴增技術。該技術及其在研究人類精子重組方面的獨特套用2篇論文於2012年12月刊登於頂級學術期刊《Science》上 。

技術優勢

1)降低PCR擴增偏倚,使得單細胞中93%的基因組能夠被測序。
這種方法使得檢測單細胞中較小的DNA序列變異變得更容易,因此能夠發現個別細胞之間的遺傳差異。這樣的差異可以幫助解釋癌症惡化的機制,生殖細胞形成機制,甚至是個別神經元的差異機制。
2)靈敏度高:單細胞、單染色體或0.5pg的基因組DNA即可進行擴增。
3)擴增均勻性顯著優於其它技術。
4)擴增產物用途廣泛:可用於二代測序、微陣列、qPCR、基因克隆。

技術簡介及原理

PCR擴增往往具有偏好性而且基因組具有大量的冗餘,會造成基因組測序準確性不高。而謝曉亮研發的MALBAC技術能從一個細胞的基因組中,分離出來自單細胞的DNA,然後添加稱作引物的短DNA分子。這些引物可與DNA的隨意部分互補,從而使得它們能夠附著到DNA鏈上,充當DNA複製起點。

這些引物由兩個部分構成——一個包含8個核苷酸的粘性部分變化多樣,可與DNA結合,再加上一個包含27個核苷酸的共同序列。這一共同序列通過將自身摻入到新拷貝鏈,從而自身成環,防止了過度拷貝,從而大大地降低了擴增偏倚。利用這種方法,可以完成高達93%的基因組測序。

技術套用

1)樣本稀少,用常規方法無法進行基因組或轉錄組分析
癌症研究(穿刺取樣、腫瘤循環細胞CTC,雷射微切割組織)
胚胎研究(早期胚胎髮育、體外受精植入前篩查)
原始材料很少的法醫學、古生物學
幹細胞研究
2)樣本高度異質,細胞之間存在重要差異
腫瘤遺傳異質性研究,如化療前後細胞種群及療效分析
生殖細胞,如不孕不育症研究、人類精子重組位點分析與染色體異常檢測、花粉細胞遺傳重組
神經元的差異機制
輻射前後細胞差異分析

參考文

[1] 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
[2]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

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