Genomamplifikation

Die Genomamplifikation (engl. whole genome amplification, WGA) bezeichnet biochemische Methoden z​ur Vervielfältigung (Amplifikation) v​on ganzen Genomen.

Eigenschaften

Methoden z​ur Genomamplifikation umfassen Varianten d​er Polymerasekettenreaktion (PCR) u​nd der isothermalen DNA-Amplifikation.[1] Als PCR-basierte Varianten werden d​as Primer Extension Preamplification[2] u​nd die Amplifikation m​it degenerierten Primern (DOP-PCR) eingesetzt.[1][3] Als isothermale Variante w​ird die Multidisplacement Amplification (MDA) verwendet.[1][4] Weiterhin w​ird die Multiple Annealing a​nd Looping-based Amplification Cycles (MALBAC) eingesetzt.[5]

Durch d​ie Genomamplifikation können geringe DNA-Mengen (z. B. b​ei einer Einzelzellanalyse)[6] o​der DNA v​on schlechter Qualität (z. B. a​us FFPE-Geweben m​it geringen Mengen intakter DNA) vervielfacht werden.[7] Je n​ach verwendeter Methode besteht e​ine unterschiedliche Voreingenommenheit (engl. bias) d​er jeweiligen DNA-Polymerase bezüglich d​er bevorzugt gebundenen DNA-Sequenzen.[8]

Anwendungen

Anwendungsmöglichkeiten d​er Genomamplifikation bestehen i​n der Forensik, Pränataldiagnostik, Bioterrorismus, Konservierung v​on klinischen Proben u​nd der Genotypisierung.[9][10]

Einzelnachweise
  1. R. Pinard, A. de Winter, G. J. Sarkis, M. B. Gerstein, K. R. Tartaro, R. N. Plant, M. Egholm, J. M. Rothberg, J. H. Leamon: Assessment of whole genome amplification-induced bias through high-throughput, massively parallel whole genome sequencing. In: BMC genomics. Band 7, August 2006, S. 216, doi:10.1186/1471-2164-7-216, PMID 16928277, PMC 1560136 (freier Volltext).
  2. L. Zhang, X. Cui, K. Schmitt, R. Hubert, W. Navidi, N. Arnheim: Whole genome amplification from a single cell: implications for genetic analysis. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 89, Nummer 13, Juli 1992, S. 5847–5851, PMID 1631067, PMC 49394 (freier Volltext).
  3. F. B. Dean, S. Hosono, L. Fang, X. Wu, A. F. Faruqi, P. Bray-Ward, Z. Sun, Q. Zong, Y. Du, J. Du, M. Driscoll, W. Song, S. F. Kingsmore, M. Egholm, R. S. Lasken: Comprehensive human genome amplification using multiple displacement amplification. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 99, Nummer 8, April 2002, S. 5261–5266, doi:10.1073/pnas.082089499, PMID 11959976, PMC 122757 (freier Volltext).
  4. H. Telenius, N. P. Carter, C. E. Bebb, M. Nordenskjöld, B. A. Ponder, A. Tunnacliffe: Degenerate oligonucleotide-primed PCR: general amplification of target DNA by a single degenerate primer. In: Genomics. Band 13, Nummer 3, Juli 1992, S. 718–725, PMID 1639399.
  5. L. Huang, F. Ma, A. Chapman, S. Lu, X. S. Xie: Single-Cell Whole-Genome Amplification and Sequencing: Methodology and Applications. In: Annual review of genomics and human genetics. Band 16, 2015, S. 79–102, doi:10.1146/annurev-genom-090413-025352, PMID 26077818.
  6. J. F. Swennenhuis, L. Terstappen: Sample Preparation Methods Following CellSearch Approach Compatible of Single-Cell Whole-Genome Amplification: An Overview. In: Methods in molecular biology. Band 1347, 2015, S. 57–67, doi:10.1007/978-1-4939-2990-0_4, PMID 26374309.
  7. Z. T. Czyz, S. Kirsch, B. Polzer: Principles of Whole-Genome Amplification. In: Methods in molecular biology. Band 1347, 2015, S. 1–14, doi:10.1007/978-1-4939-2990-0_1, PMID 26374306.
  8. J. Sabina, J. H. Leamon: Bias in Whole Genome Amplification: Causes and Considerations. In: Methods in molecular biology. Band 1347, 2015, S. 15–41, doi:10.1007/978-1-4939-2990-0_2, PMID 26374307.
  9. T. L. Hawkins, J. C. Detter, P. M. Richardson: Whole genome amplification–applications and advances. In: Current Opinion in Biotechnology. Band 13, Nummer 1, Februar 2002, S. 65–67, PMID 11849960.
  10. K. Silander, J. Saarela: Whole genome amplification with Phi29 DNA polymerase to enable genetic or genomic analysis of samples of low DNA yield. In: Methods in molecular biology. Band 439, 2008, S. 1–18, doi:10.1007/978-1-59745-188-8_1, PMID 18370092.
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