調查局三等申論題
114年
[醫學鑑識組] 分子生物學
第 二 題
請詳述目前技術較成熟的兩種第三代基因定序（third-generation sequencing）的定序原理，及相較於次世代基因定序（next-generation sequencing）的優點？（20 分）
📝 此題為申論題
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面對此題，應立即聯想到目前主流的第三代定序技術：PacBio (SMRT) 與 Oxford Nanopore。答題策略上，需先依序詳述兩者的核心組件、運作機制（如光學訊號與電流訊號的差異）及生物學意義；最後運用表格將第三代定序與次世代定序（NGS）在讀取長度、PCR擴增需求、表觀遺傳偵測等維度進行對比，以展現嚴謹的邏輯推導與機制掌握度。
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【破題】 第三代定序（Third-Generation Sequencing, TGS）的核心特徵為「單分子定序（Single-molecule sequencing）」且「無需 PCR 擴增」。目前技術最成熟的兩種主流平台為太平洋生物科學公司（PacBio）的 SMRT 定序與牛津奈米孔公司（Oxford Nanopore Technologies, ONT）的奈米孔定序。 【論述】
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第三代基因定序原理
💡 單分子定序免除PCR擴增，實現長片段讀取與直接偵測修飾。
| 比較維度 | 次世代定序 (NGS) | VS | 第三代定序 (TGS) |
|---|---|---|---|
| 定序長度 | 短片段 (150-300bp) | — | 長片段 (可達Mb等級) |
| 單分子/PCR | 需 PCR 擴增，易有偏差 | — | 單分子定序，無 PCR 偏差 |
| 偵測訊號 | 主要為光學合成定序 | — | 光學(PacBio)或電訊(ONT) |
| 表觀遺傳 | 需經亞硫酸氫鹽處理 | — | 可直接偵測甲基化修飾 |
💬TGS 補足了 NGS 在跨越基因體重複序列與直接偵測表觀修飾上的關鍵技術斷層。
