応用生命科学・微生物科学 (4049)

授業科目基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 理科
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 日本語
開講時期
履修登録期間 履修取消期限

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目 C C
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。
・情報生命科学プログラムでは、コア科目である「システムズバイオロジ」、「生体医用画像解析」、「生体医用メディア情報学」、「『応用生命科学・微生物科学、応用生命科学・植物科学、応用生命科学・バイオメディカル』のうちいずれか1科目」及び「バイオサイエンス産業展開Ⅰ」から3科目以上を履修すること。
・バイオナノ理工学プログラムでは、コア科目である「反応解析化学」、「生体材料化学」、「『応用生命科学・微生物科学、応用生命科学・植物科学、応用生命科学・バイオメディカル』のうちいずれか1科目」、「バイオサイエンスの産業展開Ⅰ」及び「生体分子科学特論」から3科目以上を履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 森 浩禎
担当教員 森 浩禎、真木 壽治、秋山 昌広、塩﨑 一裕、髙木 博史、塚崎 智也、木俣 行雄
教育目的/授業目標 微生物は医学的にも工学的にも非常に重要な研究開発対象である。微生物科学がさまざまな分野でどのように利用されているかを具体的に学び、微生物科学の果たす役割の現状と将来像を巨視的に理解することを本科目の目的とする。
指導方針 医学的見地からは腸内細菌叢は人の健康のみならず神経活動や免疫機構にも影響を与えていることが示唆されている。酵母などは古くから発酵産業に利用され、細菌を用いた有用化合物の生産など、発酵産業は日本の強い分野である。本科目ではこれまでの微生物による有用物質生産法からシステム生物学や合成生物学による新たな合成経路設計を用いた最新の微生物デザイン工学の基盤を学ぶ。本学の同分野のエキスパートにより、これまでの微生物を用いた発酵や有用化合物生産手法の解説を行う。そして最新の解析技術による微生物とヒトを含めた生物間相互作用、代謝経路のシステム解析から合成生物学的新規デザイン手法まで、最新の動向を解説する。

クラス情報



表示可能なデータがありません。

授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 10/4 [2] 微生物による発酵法の誕生と発展の歴史 酵母をはじめとして微生物による発酵を利用した物質生産の歴史は長い。同分野の日本の歴史は古く、日本酒やアミノ酸など有用物質の微生物生産の分野は強い。有用微生物育種に最新のゲノム研究やシステム生物学の知見を活かし、さらに合成経路設計に向けた研究の歴史と今後の方向を学ぶ。
2 10/9 [2] ゲノム生物学がもたらした微生物利用の可能性 1990年台に急速に進展したゲノム研究以降、生物学は急速に変化している。数学理論、情報処理技術、工学的アプローチ、 等々、学問分野を越えた考え方、手法などが要求される。ゲノム研究からシステム生物学、合成生物学への流れを解説し、今後の微生物産業利用への方向性を考える。
3 10/11 [2] 微生物研究がもたらした遺伝子工学とゲノム工学 ゲノムプロジェクト以降、遺伝子工学もCRISPRによるゲノム編集技術も、元は微生物の免疫機構の応用である。如何にしてそれらの現象が発見され、それを用いた新たな技術へと発展したか歴史を振り返りながら、これからの科学から技術への発展を考える。
4 10/15 [2] 微生物研究からヒトへの応用 重要で基本的な生命機能は生物種を超えて普遍性がある。微生物からヒトまでよく保存された生命現象は非常に多い。これら基本的な生命現象解明がもたらしてきた重要な知見を振り返り、これからの微生物研究から高等動植物に至る研究の連続性を学ぶ。
5 10/22 [2] 酵母における蛋白質の生産と品質管理 酵母は真核生物全般の細胞生物学のモデル生物として価値が高く、酵母を用いた研究により、細胞内での蛋白質生産・輸送・品質管理について、数多くの重要な発見がなされてきた。本講義では、酵母細胞における蛋白質動態に関して、いくつかの興味深い知見を取り上げて解説するとともに、それらが疾患を含めた高等真核生物バイオロジーにどのように生かされているかを論じたい。
6 10/24 [2] ストレス応答・適応機構 微生物は紫外線など様々な環境からのストレスに応答し、適応しながら地球上の物質循環だけでなく、食品・医薬品・エネルギー等の工業生産、環境浄化やバイオマス利用において極めて重要な働きをしている。これらの微生物の特性を理解し、合成生物学の知見等を活かすことで、ことで、有用物質生産、毒性物質分解等、技術として確立することが可能になる。
7 10/26 [2] 微生物のメタゲノム解析 ヒトは約60兆個の細胞からなるが、そこに共存する微生物個体数は100兆を超える。特に腸内には多くの微生物が生存し、その微生物種の変動がヒトの免疫系の活動や神経活動にまで影響を及ぼしていることが明らかにされつつある。技術革新がもたらした新たな研究分野の可能性を学ぶ。
8 10/30 [2] 新技術(超高速シーケンサー)による新たな研究の展開 次世代シーケンシング技術をはじめ、測定及び解析技術の新たな開発は現在の生物学を大きく変えてきた。これまで不可能であったことが可能にされてきた背景を学び、今後の新たな展開に何が重要なのかを考える。

授業日程

回数 日付 時間 講義室 備考
1 10/4 2 L12
2 10/9 2 L12
3 10/11 2 L12
4 10/15 2 L12
5 10/22 2 L12
6 10/24 2 L12
7 10/26 2 L12
8 10/30 2 L12

テキスト・参考書

テキスト 特になし
参考書 細胞の分子生物学 原書第5版(ニュートンプレス)

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・評価は、毎回おこなうミニテスト(50%)、まとめのレポート(50%)によって行う。
・微生物科学の歴史および微生物デザイン工学の基本概念の理解、専門知識の習得を基準とする。
関連科目 応用生命科学・植物科学,応用生命科学・バイオメディカル
関連学位 バイオサイエンス
注意事項 特になし

授業関連URL



表示可能なデータがありません。

配布資料



表示可能なデータがありません。