WHOLE GENOME AMPLIFICATION FOR RAPID LOW COST GENOTYPING

用于快速低成本基因分型的全基因组扩增

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Whole genome amplification by the multiple displacement amplification (MDA) reaction has the potential to transform the way that DNA is prepared for genotyping assays. The long-term goal is to develop a low cost and rapid process for amplifying genomic DNA directly from minute clinical specimens or stored DNA samples. DNA amplified from blood and buccal swab samples will be ready for use in SNP assays, bypassing conventional bead or cartrige based DNA purification steps. New research applications of MDA will be investigated based on its ability to amplify DNA from single cells. The specific aims are to: 1. Optimize the MDA reaction enzymology. Molecular mechanisms will be investigated for the "hyperbranching" process that underlies exponential amplification. Reaction intermediates will be evaluated for the steps of template denaturation, random priming, and strand displacement DNA synthesis. Parameters will be defined and measures that affect reaction rate, DNA yield, amplification bias, and fidelity of sequence replication. 2. Develop a low cost, high throughput DNA sample preparation process for use in SNP genotyping. An integrated process will deliver DNA from blood and buccal swab samples directly into genotyping assays. Miniaturization and microfluidic methods will add to throughput and cost reduction. Processes will be validated for DNA preparation from archives of biological samples and rare DNA collections to increase access to a wider range of researchers. 3. Demonstrate methods for whole genome amplification from single cells. A) Single sperm will be used as a means to obtain haplotypes. B) Cells isolated from human tumors will be assessed for genetic heterogeneity in the transformation process. C) Individual lymphocytes will be used as a model system to prove feasibility of doing preimplantation genetic diagnosis from single blastomeres.
描述(由申请人提供):通过多重置换扩增(MDA)反应进行的全基因组扩增有可能改变DNA用于基因分型分析的准备方式。长期目标是开发一种低成本和快速的方法,直接从微小的临床标本或储存的DNA样本中扩增基因组DNA。从血液和口腔拭子样本中扩增的DNA将准备用于SNP分析,绕过传统的基于珠子或卡盒的DNA纯化步骤。基于丙二醛从单细胞中扩增DNA的能力,将研究丙二醛的新研究应用。具体目标是: 1.优化丙二醛反应的酶学条件。我们将研究指数扩增背后的“超支化”过程的分子机制。将对反应中间产物进行评估,包括模板变性、随机引发和链置换DNA合成。将定义影响反应速度、DNA产量、扩增偏差和序列复制保真度的参数和措施。 2.建立一种低成本、高通量的用于SNP基因分型的DNA样品制备方法。一个集成的过程将把血液和口腔拭子样本的DNA直接送到基因分型分析中。小型化和微流控方法将增加产量和降低成本。将验证从生物样本档案和稀有DNA收集中制备DNA的过程,以增加更广泛的研究人员的机会。 3.展示从单个细胞进行全基因组扩增的方法。A)单个精子将被用作获得单倍型的手段。B)从人类肿瘤中分离出来的细胞将在转化过程中进行遗传异质性评估。C)单个淋巴细胞将被用作模型系统,以证明从单个卵裂球进行植入前遗传学诊断的可行性。

项目成果

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