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细菌无处不在。在空气中、土壤中、我们的身体里，甚至在太空中，这要归功于人类制造的火箭。虽然已发现的不同细菌菌株和物种的数量在不断增加，但一些细菌，特别是环境细菌，通常很难处理。这些所谓的“不可培养”细菌在实验室条件下无法生长，因此无法对其进行表征和理解。
确定不可培养细菌存在的唯一方法是通过称为全基因组测序的过程。这个过程是对（比如）海水的样本进行测序，并对其中存在的所有 DNA 进行测序。 一些 DNA 将来自可培养菌株，这些菌株可以被鉴定出来。其他一些 DNA 将来自未知的物种，来自无法在实验室条件下生长的细菌。
如果您想了解是否存在任何不可培养的细菌，这项技术非常有用，但它并没有告诉您太多关于不可培养细菌本身的信息。从样本中所有小的 DNA 片段中，您必须组装出细菌的完整基因组。这就像组装拼图游戏，但是当数千个不同的拼图碎片混合在一起，并且其中很多都显示非常相似的图片时。
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通过从样本的其余部分中分离出单个细胞，问题变得更简单，但仍然存在规模巨大的问题。单个细胞不包含大量的 DNA。对于行为良好的细菌，答案是培养大量细菌以增加 DNA 的量，这通常会为您提供大约 95% 的基因（另外 5% 通常是重复序列，类似于一大块完全是天空的拼图，并且所有碎片都具有相同的形状）。然而，从单个不可培养的细菌中，通常很难回收超过 70% 的基因组。
来自 加州大学圣地亚哥分校、J. 克雷格·文特尔研究所 和 Illumina 公司 的研究人员一直在研究提高这种准确性的方法。他们提出的方法（参考文献如下）称为多重置换扩增，其工作原理是在将基因组片段送去测序之前先对其进行扩增。这样，可以在不必培养细胞的情况下增加 DNA 的量。MDA 自 2005 年以来就已存在，但通常会给测序程序带来问题，因为并非所有 DNA 副本都是准确或均匀的。大多数测序程序都难以处理某些片段被扩增数十亿次，而另一些片段被扩增不到 20 次的序列。
通过更改处理 MDA 数据的算法，研究人员设法显着提高了全基因组测序和 MDA 技术的准确性。为了测试其准确性，他们让该算法对先前表征过的大肠杆菌的单个细胞进行了处理，测序准确率达到 91%。这种准确度的提高使得表征和理解环境中存在的不可培养细菌，以及找出它们可能隐藏的令人兴奋的遗传秘密变得容易得多。
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Chitsaz H, Yee-Greenbaum JL, Tesler G, Lombardo MJ, Dupont CL, Badger JH, Novotny M, Rusch DB, Fraser LJ, Gormley NA, Schulz-Trieglaff O, Smith GP, Evers DJ, Pevzner PA, & Lasken RS (2011)。从短读数据集有效从头组装单细胞细菌基因组。《自然生物技术》PMID：21926975