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2025-12-24T15:40:49Z

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{| style="width: 100%; background: none; border-spacing: 0;"
|+ style="font-size: 1.35em; font-weight: bold; margin-bottom: 10px; color: #1a202c;" | 三代测序 (TGS)
|-
| colspan="2" |
<div class="infobox-image-wrapper" style="padding: 25px; background-color: #f8fafc; border: 1px solid #f1f5f9; border-radius: 12px; text-align: center;">

<div style="font-size: 0.85em; color: #94a3b8; margin-top: 10px; font-weight: normal;">三代测序核心平台：单分子实时测序与纳米孔测序</div>
</div>
|-
! style="text-align: left; padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: normal;" | 全称
| style="padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; font-weight: 600; text-align: right;" | Third-Generation Sequencing
|-
! style="text-align: left; padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: normal;" | 核心特征
| style="padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; text-align: right;" | 单分子、长读段 (Long-read)
|-
! style="text-align: left; padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: normal;" | 典型技术
| style="padding: 6px 0; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; text-align: right;" | PacBio SMRT, ONT Nanopore
|-
! style="text-align: left; padding: 6px 0; color: #64748b; font-weight: normal;" | 临床优势
| style="padding: 6px 0; text-align: right;" | 结构变异、全长转录组、修饰检测
|}
</div>

'''三代测序'''（Third-Generation Sequencing, TGS），又称单分子测序（Single-molecule Sequencing）或长读段测序（Long-read Sequencing），是继 Sanger 测序（一代）和大规模并行测序（[[NGS]]，二代）之后的最新基因组学技术。其核心突破在于能够直接对单个 DNA 或 RNA 分子进行测序，无需 PCR 扩增，从而消除了扩增偏好性。

三代测序以其超长的读段长度（平均 >10 kb，最高可达 Mb 级别）著称，这使得它在复杂基因组区域的从头组装（De novo assembly）、大尺度结构变异（SV）识别以及高度多态性基因家族（如 [[HLA分型]]）的解析中展现出显著优势。此外，该技术还支持直接检测 DNA/RNA 的表观遗传修饰。

== 核心技术路径 ==
目前主流的三代测序技术分为两大技术路径，各自具有独特的物理学逻辑：

<div style="text-align: center; margin: 30px 0; padding: 15px; background: #fdfdfd; border-top: 1px solid #eee; border-bottom: 1px solid #eee;">
<span style="font-family: 'Times New Roman', serif; font-size: 1.1em; font-weight: bold; color: #2563eb;">单分子实时测序 (SMRT) —— 荧光脉冲信号</span>
<span style="margin: 0 15px; color: #94a3b8; font-size: 1.4em;">|</span>
<span style="font-family: 'Times New Roman', serif; font-size: 1.1em; color: #d93025; font-weight: bold;">纳米孔测序 (Nanopore) —— 电流阻断信号</span>
</div>

== 临床应用特征客观评估 ==
基于目前基因组学临床应用规范，三代测序（TGS）与二代测序（NGS）的对比及技术特征如下。

<div style="overflow-x: auto; width: 90%; margin: 25px auto;">
{| class="wikitable" style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: none; box-shadow: 0 4px 15px rgba(0,0,0,0.08); font-size: 0.95em; background-color: #fff;"
|+ style="font-weight: bold; font-size: 1.1em; margin-bottom: 12px; color: #2c3e50; text-align: center;" | 三代测序临床应用特征分析
|- style="background-color: #eaeff5; color: #2c3e50; border-bottom: 2px solid #dce4ec;"
! style="text-align: left; padding: 12px 15px; width: 22%;" | 评估维度
! style="text-align: left; padding: 12px 15px;" | 临床客观表现与技术特征
|- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; font-weight: 600; color: #546e7a; background-color: #fcfdfe;" | 读段长度优势
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #374151; line-height: 1.6;" | TGS 读段可跨越重复序列和复杂的结构变异区。这在解析大型倒位、易位及高度重复区域（如端粒、着丝粒）时具有二代测序无法比拟的完整性。
|- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; font-weight: 600; color: #546e7a; background-color: #fcfdfe;" | 表观遗传检测
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #374151; line-height: 1.6;" | 无需进行重亚硫酸盐转化（Bisulfite conversion），通过分析碱基通过纳米孔时的电流波动或聚合酶动力学特征，即可直接识别 5mC, 6mA 等修饰。
|- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; font-weight: 600; color: #546e7a; background-color: #fcfdfe;" | 全长转录组分析
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #374151; line-height: 1.6;" | 能够直接测定全长 cDNA 或 RNA 分子。这彻底解决了 NGS 在剪接异构体（Isoform）判读中依赖拼接算法的痛点，显著提升了[[精准分型]]的维度。
|- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; font-weight: 600; color: #546e7a; background-color: #fcfdfe;" | 准确度与成本
| style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #374151; line-height: 1.6;" | 虽然单次测序原始误差率曾高于 NGS，但通过 PacBio HiFi 模式（多次周回测序）已达到 >99.9% 准确度。目前其主要局限在于单位碱基成本仍高于大规模 Illumina 平台。
|}
</div>

== 核心关联概念 ==
* **[[NGS]] (二代测序)**：目前临床通量最高、成本最低的技术，主要用于 SNV 和 Indel 检测。
* **[[HLA分型]] (HLA Typing)**：三代测序的长读段能够直接区分同源染色体上的等位基因，是实现 6 位/8 位高分辨配型的利器。
* **[[融合基因]] (Gene Fusion)**：TGS 能够跨越融合断裂点，直接观察全长融合转录本，提高诊断准确性。
* **[[液体活检]] (Liquid Biopsy)**：利用 TGS 监测 ctDNA 的片段化模式及甲基化图谱。

== 参考文献 ==
* [1] Eid J, et al. Real-time DNA sequencing from single polymerase molecules. Science, 2009.
* [2] Jain M, et al. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology, 2016.
* [3] Logsdon GA, et al. The structure, function and evolution of a complete human chromosome 8. Nature, 2021. (三代测序完成 T2T 组装).
* [4] 临床高通量及单分子测序技术规范（2025 修订版）：三代测序平台在遗传病与肿瘤学中的应用专家共识。
* [5] Amarasinghe SL, et al. Opportunities and challenges in long-read sequencing data analysis. Genome Biology, 2020.

{{reflist}}

<div style="clear: both; margin-top: 40px; border: 1px solid #a2a9b1; background-color: #f8f9fa; border-radius: 4px; overflow: hidden;">
<div style="background-color: #dee2e6; text-align: center; font-weight: bold; padding: 6px; border-bottom: 1px solid #a2a9b1; color: #374151;">基因组学与分子诊断技术导航</div>
{| style="width: 100%; background: transparent; border-spacing: 0; font-size: 0.85em;"
|-
! style="width: 15%; padding: 8px; background-color: #f1f5f9; text-align: right; border-bottom: 1px solid #fff;" | 测序演进
| style="padding: 8px; border-bottom: 1px solid #fff;" | [[Sanger测序]] (一代) • [[NGS]] (二代) • [[TGS]] (三代) • [[单细胞测序]]
|-
! style="width: 15%; padding: 8px; background-color: #f1f5f9; text-align: right; border-bottom: 1px solid #fff;" | 核心平台
| style="padding: 8px; border-bottom: 1px solid #fff;" | [[PacBio SMRT]] • [[Oxford Nanopore]] • [[BGI-Stereo]] • [[HiFi-Reads]]
|-
! style="width: 15%; padding: 8px; background-color: #f1f5f9; text-align: right;" | 应用领域
| style="padding: 8px;" | [[从头组装]] • [[结构变异检测]] • [[表观遗传学]] • [[全长转录组]] • [[HLA配型]]
|}
</div>

[[Category:遗传学]]
[[Category:生物技术]]
[[Category:肿瘤学]]
[[Category:精准医疗]]

三代测序 - 版本历史

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