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細菌無處不在。在空氣中、土壤中、我們的身體裡，甚至在太空中，這要歸功於人類製造的火箭。雖然已發現的不同細菌菌株和物種的數量在不斷增加，但一些細菌，特別是環境細菌，通常很難處理。這些所謂的“不可培養”細菌在實驗室條件下無法生長，因此無法對其進行表徵和理解。
確定不可培養細菌存在的唯一方法是透過稱為全基因組測序的過程。這個過程是對（比如）海水的樣本進行測序，並對其中存在的所有 DNA 進行測序。 一些 DNA 將來自可培養菌株，這些菌株可以被鑑定出來。其他一些 DNA 將來自未知的物種，來自無法在實驗室條件下生長的細菌。
如果您想了解是否存在任何不可培養的細菌，這項技術非常有用，但它並沒有告訴您太多關於不可培養細菌本身的資訊。從樣本中所有小的 DNA 片段中，您必須組裝出細菌的完整基因組。這就像組裝拼圖遊戲，但是當數千個不同的拼圖碎片混合在一起，並且其中很多都顯示非常相似的圖片時。
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透過從樣本的其餘部分中分離出單個細胞，問題變得更簡單，但仍然存在規模巨大的問題。單個細胞不包含大量的 DNA。對於行為良好的細菌，答案是培養大量細菌以增加 DNA 的量，這通常會為您提供大約 95% 的基因（另外 5% 通常是重複序列，類似於一大塊完全是天空的拼圖，並且所有碎片都具有相同的形狀）。然而，從單個不可培養的細菌中，通常很難回收超過 70% 的基因組。
來自 加州大學聖地亞哥分校、J. 克雷格·文特爾研究所 和 Illumina 公司 的研究人員一直在研究提高這種準確性的方法。他們提出的方法（參考文獻如下）稱為多重置換擴增，其工作原理是在將基因組片段送去測序之前先對其進行擴增。這樣，可以在不必培養細胞的情況下增加 DNA 的量。MDA 自 2005 年以來就已存在，但通常會給測序程式帶來問題，因為並非所有 DNA 副本都是準確或均勻的。大多數測序程式都難以處理某些片段被擴增數十億次，而另一些片段被擴增不到 20 次的序列。
透過更改處理 MDA 資料的演算法，研究人員設法顯著提高了全基因組測序和 MDA 技術的準確性。為了測試其準確性，他們讓該演算法對先前表徵過的大腸桿菌的單個細胞進行了處理，測序準確率達到 91%。這種準確度的提高使得表徵和理解環境中存在的不可培養細菌，以及找出它們可能隱藏的令人興奮的遺傳秘密變得容易得多。
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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)。從短讀資料集有效從頭組裝單細胞細菌基因組。《自然生物技術》PMID：21926975