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单细胞测序在生殖医学中的应用

乔杰

北京大学第三医院

单细胞测序

单细胞全基因组测序技术是在单细胞水平对全基

因组进行扩增与测序的一项新技术。其原理是将

分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增，

获得高覆盖率的完整基因组后进行高通量测序

该技术的建立需要两个必备条件：

1.高质量的全基因组扩增技术

2.高通量低成本的测序技术。

单细胞测序

Cell,Mar2,2012

Cell,Mar2,2012

单细胞测序

Cell,July20,2012

MALBAC技术

谢晓亮教授研究组创建的一种新的人单细胞全基因组测序技术

利用特殊的引物，使得扩增子结尾互补成环，防止了DNA的指数性扩

增，解决了扩增偏倚，同时保持了90%以上的基因组扩增覆盖度。

优点：1.分辨率提高，可以检测单基因突变

2.扩增产物可以同时检测多个基因Science，2012

MALBAC技术

3’5’

Lysis

Wholegenome

amplification

DATAAnalysis

(CNV,SNP,SV??)

Removeprimer

sequenceends

Genomecoverage93%at30xsequencingdepth

MALBAC技术优势

染色体非整倍体平均只需要在每一百个基因组位

点中挑出一个位点进行测序就可，比传统的方法

成本更低，准确性更高

基因组扩增均匀，覆盖率高等

检测到单个细胞中与遗传疾病相关的染色体异常

和DNA序列变异

可用极体进行测序

MALBAC技术的应用

人类单个细胞的基因测序工作Science，2012

单个精子的基因测序工作Science，2012

单个卵母细胞的基因测序工作Cell,2013

“单细胞测序技术”作为生命科学的前沿技术，已应用于生殖医学领域

单细胞测序成为主流

2013年单细胞测序技术成为Naturemethods

年度技术，杂志写到：

2013年单细胞测序成为主流

单细胞基因组和转录组测序方

法正在生物发育、癌症及神经科

学方向掀起新的波浪

谢晓亮将很快看到他的基因组

扩增方法用于PGD

基因组扩增方法选择

单细胞测序：

MALBAC比MDA有

更高的均一性、

特异性和重复性

PLoSOne,2014Dec8

临床PGD进行拷贝数变异

测序，SurePlex或

MALBAC