115年:(醫檢)檢驗(1)
基因註解（ annotation ）是次世代定序結果判讀中重要的一環，下列何者為進行基因註解的主要目的？
A找出重要且與疾病有關的基因變異
B確認定序的品質
C提高序列比對的準確度
D辨識出基因變異的種類（如點突變，插入／刪除等）
詳細解析
本題觀念：
本題考查次世代定序（Next-Generation Sequencing, NGS）生物資訊分析流程中的**基因註解（Annotation）**步驟及其目的。
在 NGS 的標準分析流程中，主要分為三個階段：
- 初級分析 (Primary Analysis)：訊號處理與鹼基判讀 (Base calling)，產生原始序列檔案 (FASTQ)。
- 二級分析 (Secondary Analysis)：序列比對 (Alignment/Mapping) 與變異位點偵測 (Variant Calling)，產生變異檔案 (VCF)。此階段確認了變異的「位置」與「物理類型」（如：A變T，或有插入/缺失）。
- 三級分析 (Tertiary Analysis)：基因註解 (Annotation) 與臨床判讀。此階段將偵測到的變異加上生物學意義（如：位於哪個基因？造成什麼氨基酸改變？在族群中是否常見？是否具致病性？），以利篩選出真正具臨床意義的變異。
選項分析
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A. 找出重要且與疾病有關的基因變異 (正確)
- 解析：這是基因註解在臨床檢驗中的核心目的。變異偵測 (Variant Calling) 步驟會產生成千上萬個變異點，其中絕大多數是無害的多型性 (Polymorphism) 或定序錯誤。基因註解透過比對各大資料庫（如 dbSNP, ClinVar, gnomAD），提供變異的頻率、功能影響（如 Missense, Nonsense）及致病性預測，幫助檢驗師從海量數據中「過濾」並「鎖定」出那些真正導致疾病的重要變異。
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B. 確認定序的品質 (錯誤)
- 解析：這是品質控制 (Quality Control, QC) 的目的。通常在取得原始數據 (FASTQ) 後，會利用工具（如 FastQC）檢查鹼基品質值 (Q-score)、GC含量等，以剔除品質不佳的讀段 (Reads)。這發生在分析流程的最前端，遠早於註解步驟。
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C. 提高序列比對的準確度 (錯誤)
- 解析：這是序列比對 (Alignment/Mapping) 階段的優化目標。比對是將讀段定位到參考基因組 (Reference Genome) 上。註解是在比對完成且變異被抓出來之後才進行的，無法回頭改變比對的準確度。
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D. 辨識出基因變異的種類（如點突變，插入／刪除等） (錯誤)
- 解析：這是變異偵測 (Variant Calling) 的功能。變異偵測軟體（如 GATK）會比較檢體序列與參考基因組，判斷特定位置是單一鹼基置換 (SNP/SNV) 還是插入/缺失 (Indel)，並記錄在 VCF 檔案中。雖然註解會進一步描述該變異造成的「蛋白質層級」後果（如錯義突變），但辨識「變異種類（物理上的 DNA 變化）」早在 Calling 階段就已完成。因此，相較於 D，選項 A 才是註解步驟賦予數據臨床價值的「主要目的」。
答案解析
正確答案是 A。
基因註解 (Annotation) 的作用在於賦予變異「生物學意義」。原始的變異呼叫結果 (VCF file) 只有染色體位置與鹼基變化（例如：Chr1: 123456 A>G），這對臨床判讀毫無意義。註解步驟會將此資訊轉換為「基因名稱、氨基酸改變、族群頻率、文獻報導的致病性」等，讓醫事檢驗師或醫師能夠判斷此變異是否為導致病患疾病的元兇。因此，其主要目的是為了從大量變異中篩選並找出與疾病相關的重要變異。
核心知識點
- NGS 資料分析三部曲：
- Primary：Base calling (BCL -> FASTQ) — 產出序列。
- Secondary：Alignment (BAM) + Variant Calling (VCF) — 找出變異。
- Tertiary：Annotation + Interpretation — 解釋變異（賦予臨床意義）。
- 基因註解 (Annotation) 的內容：
- 基因層級：變異位於哪個基因、外顯子 (Exon) 或內含子 (Intron)。
- 功能層級：對蛋白質的影響（Synonymous, Missense, Nonsense, Frameshift）。
- 族群層級：在一般人中的出現頻率 (MA, gnomAD)，頻率過高通常排除致病可能。
- 臨床層級：是否在 ClinVar、HGMD 等資料庫中有致病紀錄。