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单细胞全基因组测序

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单细胞基因组测序

产品描述信息

      细胞全基因组测序是基于单个细胞水平上采取高质量的全基因组扩增与测序相结合的一项新技术,用于揭示细胞群体差异和细胞进化关系。该技术目前主要应用于肿瘤发生机制及胚胎发育研究。由于肿瘤细胞之间具有异质性,采用该项技术不需培养细胞,可最真实的获得单克隆癌细胞的具体突变来源及精准的突变频率,以及区分癌症发生、发展、演化过程中的主动与被动突变等。
      我公司接受组织、全血、细胞悬浮液或细胞系样品。分离得到单个细胞,然后抽提细胞中的DNA,采用多重退火环状循环扩增(MALBAC)技术扩增并且质控。高保真高覆盖的全基因组扩增技术为后续的信息分析提供最可靠的后盾。

产品详细信息

1、运用MALBAC扩增技术,解决了基因组扩增对微量初始模板过大的扩增偏倚,使得单细胞中90%的基因组能够被测序,样品起始量可低至0.5pg; 

2、通量高:每个样本30X以上的数据产出量,海量数据用于分析; 

3、覆盖度高:能够检测到大于90%的SNP; 

4、分辨率高:单碱基分辨率; 

5、可检测到基因组内较大的结构性变异及基因拷贝数变化等,可全面发掘新的和稀有的遗传变异; 

6、可得到更加全面、可靠的基因变异信息;

7、数据偏差小、高均一性,真实反应样本基因组信息。

常见的全基因组扩增方法(whole-genomeamplification,WGA)比较如下:

        不同于以往的非线性或指数型扩增方法,MALBAC技术利用特殊引物,使得扩增子的结尾互补而成环,从而很大程度上防止了DNA的指数性扩增,从而解决了基因组扩增对微量初始模板过大的扩增偏倚,并使基因组测序的模板需求量从µg级降至单细胞水平。MALBAC技术原理如下:

取样要求:做好记录、避免污染、充分取样.

     组织样品必须是在手术切除后立即冷冻保存(液氮或-80℃),保存时间在一年之内;全血(或骨髓)样品不少于5mL,需用抗凝采血管取样和抗凝管分装,并且在-80℃保存;

  细胞悬液或细胞系,需按照细胞冻存的标准操作,使用细胞冻存液梯度降温保存于液氮或-80℃

      分离的单细胞样品推荐使用PH7.2-7.41x PBS buffer (不含 Ca2+Mg2+,) 加上1%BSA细胞保存液保存,总体积不超过2 µL,立刻液氮速冻,干冰运输。

  对于肿瘤样品所取样品大小建议为1-2cm3(过大不利于样品的冻存,过小则不能满足取样用量),对难取样或珍贵的标本,样品大小至少5mm3

     

     单精子全基因组测序探索染色体重组

     本研究采用MALBAC技术对一名亚洲男性及其99个精子进行单细胞全基因组测序,测序深度分别为70X1X,构建了迄今为止重组定位精度最高的个人遗传图谱,揭秘了减数分裂期同源染色体之间的片段交叉重组(crossover)事件,解析了基因起始区重组率低的原因是分子机制而并非自然选择。单精子基因组测序非常清晰地揭示了交叉重组的分布以及个人水平上重组率的分布规律。

 

         本研究还发现5%的精子(4个)染色体数目发生异常,即染色体组非整倍体。其中S39精子的19号染色体发生了缺失,S65精子的6号染色体发生了二倍化。此前的多项研究表明,染色体数目异常是造成某些先天性出生缺陷的重要原因。这一研究结果将有助于研究人类染色体重组规律,探索先天性出生缺陷的遗传机理。

[1]Zong CZ, Lu SJ,Chapman AR,XieXS.Genome-Wide Detection of Single Nucleotideand CopyNumber Variations of a Single Human Cell. Science 2012;338(6114):1622-6.

[2] Lu SJ, Zong CZ, Xie XS, et al. ProbingMeiotic Recombination and Aneuploidy of Single Sperm Cells by Whole GenomeSequencing using MALBAC. Science 2012;338(6114):1627-30.

[3] Lu S , et al. Probing Meiotic Recombination and Aneuploidy of Single Sperm Cells by Whole-Genome Sequencing. Science. 2012, 338(6114): 1627-1630.

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