Area A: High Precision Single Cell Genomes: Linear Amplification and Digital Haplotypes

Harvard University, Cambridge MA

Investigators

Linked publications & trials

Abstract

Project Summary/Abstract  This  proposal  brings  together  four  research  teams  with  expertise  in  cancer  genome  sequencing,  single-­cell  sequencing,  and  cancer  cell  biology  to  advance  single-­cell  sequencing  technology  to  tackle  compelling  questions  in  basic  and  translational  cancer  research.  It  responds  to  RFA-­CA-­17-­023,  Cancer  Moonshot  Initiative, and proposes to create and validate a platform of experimental and analytical approaches for precise  single-­cell  sequencing  of  human  samples  based  on  the  most  recent  advance  in  single-­cell  whole-­genome  amplification,  Linear  Amplification  after  Transposon  Insertion  (LIANTI),  developed  by  the  Xie  laboratory.  The  immediate  goal  is  to  further  develop  LIANTI  and  augment  bioinformatic  analysis  for  single-­cell  LIANTI  sequencing. Aim 1 focuses on developing a high throughput version of LIANTI. Aim 2 focuses on developing  computational  methods  that  utilize  the  digital  and  linear  nature  of  LIANTI  sequencing  data.  Aim  3  describes  strategies and experimental models that will be used to validate and benchmark single-­cell LIANTI sequencing  performance and demonstrate its applicability to tumor analysis. Overall, our goal is to optimize and implement  the  most  precise  single-­cell  sequencing  technology  for  variant  detection  in  single  cancer  or  somatic  cells.  Success of the project will result in an integrated platform that overcomes prevailing impediments in single-­cell  analysis  and  can  have  a  transformative  impact  in  multiple  areas  of  cancer  research,  including  tumor  genetic  heterogeneity,  circulating  tumor  cells,  primary/metastasis  relationship,  drug  resistance,  and  benign-­to-­ malignancy transformation.