單細(xì)胞全基因組測序技術(shù)是在單細(xì)胞水平對全基因組進(jìn)行擴增與測序的一項新技術(shù)。其原理是將分離的單個細(xì)胞的微量全基因組DNA進(jìn)行擴增，獲得高覆蓋率的完整的基因組后進(jìn)行高通量測序用于揭示細(xì)胞群體差異和細(xì)胞進(jìn)化關(guān)系。

　　從方法學(xué)角度來看，獲得高覆蓋率高保真性的全基因組擴增產(chǎn)物是準(zhǔn)確全面的測序結(jié)果的保障。多重置換擴增(multiple displacement amplification，MDA)利用隨機引物和等溫擴增可以獲得高保真的DNA大片段，但該方法的主要缺陷在于非平衡的基因組覆蓋率、擴增偏倚、嵌合序列及非特異擴增等。

　　盡管各種改進(jìn)的策略正在逐步減少這些缺陷，高覆蓋率、高保真性及高特異性的擴增仍然是亟待解決的問題。另外，還有科研人員利用DOP-PCR進(jìn)行全基因組擴增(whole-genomeamplification，WGA)及DNA測序?qū)蝹€乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行了拷貝數(shù)變異的分析，進(jìn)而推斷出細(xì)胞的群體結(jié)構(gòu)和腫瘤的進(jìn)化過程。

　　但是由于該方法的基因覆蓋率較低，而且不能在單個核苷酸的分辨率上評價單個腫瘤細(xì)胞的遺傳學(xué)特征，故并不能檢測在腫瘤發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用的單個核苷酸的改變。2012年，哈佛大學(xué)謝曉亮院士在《Science》發(fā)表了單細(xì)胞全基因組擴增新技術(shù)MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles，簡稱MALBAC)，即多次退火環(huán)狀循環(huán)擴增技術(shù)。

　　不同于以往的非線性或指數(shù)型擴增方法，MALBAC技術(shù)利用特殊引物，使得擴增子的結(jié)尾互補而成環(huán)，從而很大程度上防止了DNA的指數(shù)性擴增，從而解決了基因組擴增對微量初始模板過大的擴增偏倚，并使基因組測序的模板需求量從µg級降至單細(xì)胞水平。