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2019年度 微生物科学 (3015)

授業科目基本情報

科目区分 基盤科目 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 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2019/04/22~2019/05/15 履修取消期限 2019/05/15

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
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。
・コア科目の履修方法については、入学年次の教育課程表の(2)履修方法を参照すること。

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、守屋央朗
教育目的/授業目標 現在は、医学的にも工学的にもこれまで以上に微生物の重要性が増してきた。微生物間のみならず、ヒトと微生物との相互作用など、単一の微生物種の研究だけで閉じる世界ではなくなってきている。本科目では分子生物学からゲノム生物学、システム生物学、合成生物学へと発展する微生物科学の基礎を理解し、これからの微生物に関する研究の基盤を学ぶ場とする。
指導方針 分子生物学からゲノム生物学、システム生物学そして合成生物学を展開してきた本学の教員により、激動の生物学の今後を見据えたものの考え方及び基盤知識を習得する。微生物から始まった分子生物学の歴史を学び、ゲノム生物学を経て将来への微生物学の展望を理解する。また、微生物学における研究手法を学び、さらに最新の研究手法を学ぶ。

クラス情報



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授業計画

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 5/10 [3] 分子生物学の発展によりもたらされたバイオテクノロジー技術(担当:秋山) 大腸菌での分子生物学研究は、DNA複製や遺伝子発現などの普遍的生命現象の解明に寄与しただけでなく、遺伝子クローニングなどの各種のバイオテクノロジー技術を発達させた。本講義では、大腸菌で発達した基礎的なバイオテクノロジー技術の遺伝子クローニングや遺伝子過剰発現、さらに、応用例として変異原性試験について概説する。
2 5/14 [3] 分子生物学の誕生と発展の歴史(担当:真木) 大腸菌や枯草菌などの微生物による分子生物学研究は、遺伝子の普遍的な概念の構築、DNA複製や転写など普遍的生命現象の解明に寄与した。分子生物学の誕生と、ゲノム研究やシステム生物学へと発展したその歴史を振り返り、生命の基本原理の一つであるDNA合成・修復機構を例に、大腸菌の分子遺伝学を概説する。
3 5/16 [3] バクテリアから真核生物へ; 真核細胞モデルとしての酵母(担当:木俣) タンパク質など生体分子がどのように機能して細胞が活き活きと活動するのであろうか?分子生物学の黎明期から解析対象とされてきた大腸菌であるが、原核生物であるため、細胞周期や細胞内輸送を含む多くの生命現象において、ヒトを含む真核生物のモデルとしては不向きである。そこでクローズアップされてきたのが酵母である。単細胞真核生物である酵母を用いることにより、どのような生命科学が展開されてきたのか考察したい。
4 5/20 [3] オミクスデータから生物を理解するための方法(担当:守屋・岡山大) ヒトゲノム計画が2003年に完了し、「ポストゲノムの時代に入った」と言われ15年以上が経過した。この間に大規模シーケンサーも開発され、ありとあらゆる生物のゲノム情報が蓄積している。これに加え、生命の機能発揮に関わる各要素(トランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームなど)についての網羅的解析の技術も飛躍的に向上し、大量の情報を生み出している。各遺伝子の働きを組織的に改変する「機能ゲノミクス」により遺伝子型と表現型の関連を行おうとする研究も盛んに行われている。このように相互に関連した多次元のデータの解釈を可能にするためには、データの次元集約や視覚化が不可欠である。同様に、客観的に生物学的情報を導き出し、人間の直感による仮説構築を手助けするスキームも求められている。本講義ではこれらの話題について、講師の酵母を対象として行ってきた研究の実体験を含めて考察する。
5 5/22 [3] ゲノム生物学からシステム生物学(担当:森) 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、手法などが現代の微生物学には要求される。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、今後の微生物学の方向性を考える。ゲノムプロジェクト以降、解析技術の発展により、様々な網羅的解析手法が生まれ生物学を大きく変えてきた。転写の全体像を捉えようとするトランスクリプトーム解析を始めとするOMICS研究の発展の歴史とこれからの可能性を考える。
6 5/24 [3] 膜の重要性(担当:塚崎) 生体膜は,細胞内小器官や細胞の内外を隔てている。生体膜ではエネルギー生産や様々な物質の輸送が常に起こっている。このような反応には多くの膜タンパク質が関わっているが,それら膜タンパク質がどのように相互作用し,機能を果たしているのかの詳細については未だ不明な点が多い。その解明にむけ,様々な研究手法が用いられている。本講義では膜を隔てた物質輸送の解析方法をいくつかピックアップして紹介する。
7 5/28 [3] ストレス応答・適応機構(担当:高木) 微生物は様々な環境ストレスに応答し、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。このような微生物の環境ストレス適応機構を学ぶ。
8 6/4 [3] 細菌による感染・寄生・共生(担当:永井・岐阜大) 分子生物学の研究室にいると細菌とは自由増殖性の微生物であると思い込みがちであるが、実際には多くの細菌は宿主となる生物に依存する寄生・共生性の生活環を持つ。さらにそのようなものの中には、宿主であるヒトやその他の動物・植物に対して病気を引き起こす「病原菌」があることは周知の事実である。本講義では、このような細菌寄生・共生現象と細菌病原性について、これまでに明らかにされてきたことを概説する。

授業日程

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 5/10 3 L12
2 5/14 3 L12
3 5/16 3 L12
4 5/20 3 L12
5 5/22 3 L12
6 5/24 3 L12
7 5/28 3 L12
8 6/4 3 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、6回以上の出席の上、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。ただしまとめのレポートは全8回の中から4回分の提出を必要条件とし、5回分以上の提出においては、採点の結果の上位4回分を成績に反映する。
・微生物科学の基本概念の理解、基礎知識の習得を成績基準とする。
関連科目 植物科学、バイオメディカルサイエンス
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



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配布資料

  資料名 備考 公開期限
微生物科学(高木) 2019/06/26 学内専用