分子生物学(クラスB)

対面で行います。Google Classroomで資料の配布を行います。クラスコードはuwwhrbpoです。

「DNAの二重らせんモデルの提出」から本格的に始まった分子生物学は, DNAの化学的構造と機能を基盤として遺伝現象を明らかにしたとともに, 遺伝情報の流れについて“セントラルドグマ"という大きな概念を提出した。そして, この概念により生命現象を情報系や制御系として理解する道を開き, 生命科学の工学的応用も可能にしてきた。本講義では, この“セントラルドグマ"および生体システムの基礎を説明できることを目標とする。

特になし

生物学

テキスト
アルバート他原著「Essential 細胞生物学, 原書第5版」, 中村桂子・松原謙一監訳(南江堂)

(a)授業内容
生物や生命現象の特徴, 生体を構成する分子とその性質について概説する。また, 遺伝子とは何であるのか, 遺伝情報はどのようなメカニズムで発現するのかについての詳しい授業を行った上で, 生物の進化やバイオテクノロジー等の発展的な内容についても扱う。

授業計画
第1回:イントロダクション 古典遺伝学, 分子遺伝学, 分子生物学, 有性生殖, 減数分裂
第2回:生物の特徴 生物の階層性(細胞, 組織, 器官, 個体, 個体群, 群集, 生体系), 生物多様性, 動物と植物, 刺激と応答
第3回:生体を構成する分子(1) 細胞の化学組成, 水分子, 糖質, 脂質
第4回:生体を構成する分子(2) タンパク質, ヌクレオチド, 巨大分子
第5回:エネルギー, 触媒作用, 生合成 酵素, ATP, 代謝, 呼吸, 光合成, (窒素固定)
第6回:DNAと染色体 DNAの構造, 複製起点, テロメア, セントロメア, ヌクレオソーム, クロマチン, ゲノム, 遺伝子
第7回:DNAの複製, 修復, 組換え DNAポリメラーゼ, プライマー, テロメラーゼ, DNA誤対合修復, チミン二量体, 相同組換え, トランスポゾン
第8回:中間試験とその解説
第9回:遺伝子発現(1) セントラルドグマ, RNAと生命の起源
第10回:遺伝子発現(2) 転写, mRNA, RNAポリメラーゼ, プロモーター, イントロン, エキソン, スプライシング
第11回:遺伝子発現(3) 翻訳, 遺伝暗号, コドン, リボソーム, rRNA, tRNA, アンチコドン
第12回:遺伝子発現の調節(1) 転写のスイッチ, リプレッサー, アクチベーター, エンハンサー
第13回:遺伝子発現の調節(2) 転写後調節, 組み合わせによる調節, 正のフィードバックループ
第14回:遺伝子とゲノムの進化 遺伝的変動, 変異, 重複と分岐, 欠失, 遺伝子水平伝播, 系統樹
第15回:遺伝子と細胞の操作 細胞の単離と培養, DNA分子の分析法, 核酸のハイブリッド形成, DNAクローニング, DNA操作, ゲノム解析
試験期間 期末試験

(b)授業の進め方
講義資料を適宜配布する。
各講義の終わりには小テストにより学習項目の確認を行う。

セントジュード小児研究病院での研究経験を活かし、いくつかの疾患についても分子生物学的な理解が深められるように講義を行う。

テキストの該当部分を予習してくること。
復習としては、テキストと講義資料の内容を確認して知識を深めること。テキストに載っている演習なども解答してみるとよい。

毎回の小レポートと中間・期末試験により総合的に評価する。「授業計画」に示した内容を理解し, 適切に説明できることをもって最低合格基準とする。

随時。事前にメールでアポイントメントをとること。

本講義は化学生命工学プログラム所属の学生の方が受講する講義です。他のプログラムの方は分子生物学(クラスA)を受講してください。
授業内容は初めて生物学を学ぶ学生にも理解できるような平易なものとします。現代生物学は医薬に直結し、検査・解析装置の開発など情報理工学の応用の場にもなっています。現代の理系の人間として知っておくべき分子生物学についての理解を深めましょう。

なし