DNA甲基化(methylation)能夠在不改變DNA序列的前提下，調控遺傳表現。DNA甲基化會引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性、DNA及蛋白質間作用的改變，藉此達到調控基因表現的目的。

DNA甲基化可以發生在鹼基中的腺嘌呤(adenine)的N-6、胞嘧啶(cytosine)的N-4、鳥嘌呤(guanine)的N-7和胞嘧啶的C-5位置，分别經由不同的DNA甲基化轉移酶催化而成。其中最常見的為胞嘧啶在C-5位置形成5-甲基胞嘧啶(5mC, 5-methylcytosine)，通常發生在基因啟動子(promoter)的CpG island區域中。

DNA甲基化對於維持細胞功能扮演著重要的角色，包括：基因組印記(genomic imprinting)、X染色體失活、轉錄因子抑制、胚胎發育、老化、致癌作用和疾病發生…等。

甲基化DNA的檢測依據前處理方式主要分為三種：

1. 限制酶切法 (Restriction enzyme digestion)
2. 親和富集法 (Affinity enrichment)：蛋白質富集法 & 免疫沉澱法
3. 亞硫酸鹽處理 (Sodium bisulphite treatment)

DNA經過以上前處理後，搭配第一代定序(Sanger sequencing)，可以檢測出基因組中甲基化的區域或位點。搭配第二代定序(NGS)，可以進行高通量且高解析度的甲基化DNA檢測方法，將DNA先以限制酶剪切或超音波碎裂後，再搭配亞硫酸鹽處理，後續再進行建庫及上機後經資料分析能夠建立DNA的甲基化圖譜。

亞硫酸鹽處理後的甲基化DNA序列需要與Reference序列相比對，才能得知發生甲基化的位置，利用三代定序的PacBio或Oxford Nanopore平台，DNA不需要經過任何前處理作用，可以針對沒有Reference序列的樣本DNA，直接利用甲基化與未甲基化鹼基的特性不同，進行定序。

PacBio利用DNA聚合酶合成時在不同鹼基停留時間的不同；Oxford Nanopore利用不同鹼基通過奈米孔洞造成不同的電流變化幅度。三代定序的缺點為錯誤率較高，可以經由提高覆蓋率來彌補其不足。

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