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
履修登録期間 2018/05/02~2018/05/16 履修取消期限 2018/05/16

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。
・基盤科目のうち、出身学部・学科のカリキュラムから既習と判断できる科目は、当該学生が修了に必要な単位としては算入しない場合がある。
・バイオサイエンスプログラムでは、コア科目である「『微生物科学、植物科学、バイオメディカルサイエンス』のうちいずれか1科目」、「細胞骨格と細胞周期」、「遺伝学と幹細胞」及び「バイオサイエンスの先端技法」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 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

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 5/10 [3] 分子生物学の誕生と発展の歴史 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。
2 5/14 [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:秋山准教授) 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。
3 5/16 [3] 膜の重要性(担当:塚崎准教授) 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。
4 5/18 [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:木俣准教授) 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。
5 5/22 [3] 細胞内機能ネットワーク研究(担当:塩﨑教授) 生命現象を担う各分子は複雑に相互作用しながら機能する。微生物が環境や周辺の細胞からのシグナルをどのように受け取り、それを細胞の中のネットワークに伝え、最終的な細胞の反応へのネットワーク機構を学ぶ。
6 5/24 [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
7 5/28 [3] 細胞内の分子相互作用ネットワークとその振る舞い(担当:守屋准教授、岡山大学) 生命現象を担う各分子は単独で働くことはなく、それぞれが複雑に相互作用したネットワーク(分子相互作用ネットワーク)を形成している。本講義では、分子相互作用ネットワークをどのように記述し、その振る舞いをどのように計算機上で解析するのを概観する。さらに、分子相互作用ネットワークに見られる特徴的な構造と、そこから生み出される生命システムの特徴的な振る舞い(ダイナミクスとロバストネス)について解説する。
8 5/30 [3] ストレス応答・適応機構(担当:高木教授) 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。

授業日程

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 5/18 3 L12
5 5/22 3 L12 Quizの正解:酵母は、C. カビに分類される。
6 5/24 3 L12
7 5/28 3 L12
8 5/30 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

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配布資料

  資料名 備考 公開期限
微生物科学(高木) 2018/06/28 ダウンロード