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授業科目名 ゲノミクス演習
時間割番号 LBT337
担当教員名 山村 英樹
開講学期・曜日・時限 前期・金・I 単位数 1
<対象学生>
BT,WP過年度生
<授業の目的および概要>
 生命の基本物質であるDNAに着眼し、ゲノムアノテーション、遺伝子発現解析、代謝、及び分子生物学的実験手法の原理について学ぶ。また、演習問題を解くことによりDNAの分子レベルでの解析法を実践的に身につける。「遺伝子工学」の講義内容を基に、それらに対応した演習を行う。
<到達目標>
 ゲノムアノテーションや遺伝子発現解析に関する基本的な手法と原理を修得し、それらの知識を研究面で応用できる力を身につける。
<授業の方法>
 演習。毎回行う演習問題に関連する内容を説明してから演習問題を解き、さらに問題について解説することで理解を深める。また、専門用語の解説や歴史的な背景を説明する事で、単に知識の羅列ではなく体系的に知識が修得できるよう工夫する。
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 40  %一定以上の出席者のみに試験を行う。到達目標に示した項目に関する理解度と応用力を評価する。 
2試験:中間期 30  %専門用語に対する理解度を問い、基礎知識を評価する。 
3小テスト/レポート 20  %毎回行う演習問題に対する取り組みの姿勢と到達度を評価する。 
4受講態度 10  %演習問題に対する予習・復習、疑問点への質問等を評価する 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
 生化学演習での演習内容を理解していることを前提に講義を行う。また、理解をより深めるために遺伝子工学を履修することが望ましい。
<テキスト>
  1. リッター, 生化学, 東京化学同人
<参考書>
  1. 東京電機大学出版局, 遺伝子クローニングとDNA操作, 東京電機大学出版局, ISBN:4-274-19707-7
<授業計画の概要>
第1回:ゲノムの定義、原核生物および真核生物のゲノムの特徴を解説し、ゲノム解析の    歴史的な背景と最新の知見を交えながら講義を行う。ゲノム解析の意義と利用方    法について説明できることを目標とする。
第2回:ほぼすべてのゲノムはDNAから構成されている。DNA分子の特性と転写後のRNA分    子について、その特性を講義する。DNAとRNAの構造的な違い、相互作用やらせん    構造について理解し、説明できることを目標とする。
第3回:アミノ酸の構造とその結合メカニズム、側鎖の空間配置や代謝について講義す     る。アミノ酸の側鎖が立体構造に与える影響について理解し、説明できることを     目標とする。
第4回:原核生物のゲノムを例に細胞内におけるゲノムDNAの空間的配置とゲノムDNAの複    製メカニズム、真核生物におけるスプライシングについて講義する。どのように    してゲノムDNAが複製されるかを理解し、説明できることを目標とする。
第5回:生命活動を行うタンパク質はゲノム情報から発現・制御されている。ゲノムDNA    からRNAに遺伝情報が転写されるしくみについて講義する。RNAポリメラーゼの種    類と転写の開始と伸長および終結に関して理解し、説明できることを目標とす     る。
第6回:メッセンジャーRNAからタンパク質のアミノ酸配列を生み出す過程になるまでの    過程「翻訳」について、遺伝暗号とその性質、暗号の認識機構、リボソームの役    割について講義する。これら翻訳過程の重要な要素に関して理解し、説明できる    ことを目標とする。
第7回:環境中にはゲノムに損傷を与える要因が存在しているが、ゲノムが損傷から回復    するシステムと突然変異について講義する。ゲノムDNAの修復と変異に関して細    胞における利点・欠点について理解し、説明できることを目標とする。
    第8回:抗体は特定の分子を認識する事が出来ることから様々なバイオアッセイ    に使われている。抗体の構造と分子認識メカニズム、その利用例について講義す    る。生体内における抗体の役割と抗原-抗体反応を利用した研究方法について理    解し、説明できることを目標とする。
第9回:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は特定のゲノムDNA配列を増幅する技術であり、そ    の原理と酵素の特性および利用例について講義する。PCR法は産業上重要な実験    方法であり、その重要性を理解した上で、説明できることを目標とする。
第10回:DNAの塩基配列を決定する方法であるジデオキシ法、ピロシーケンス法について    原理、利用例について講義する。通常のPCR法との違い、塩基配列の検出手法の    違いについて理解し、説明できることを目標とする。
第11回:ゲノムDNA解析で用いられる解析手法とアノテーション、比較ゲノム解析につい    て講義する。ショットガン塩基配列決定法とアッセンブルから遺伝情報のアノ     テーション付与について理解し、説明できることを目標とする。
第12回:ゲノム解析によって明らかとなった遺伝子を検出し、その遺伝子が発現している    かを検出する方法について講義する。サザンハイブリダイゼーション、ノーザン    ハイブリダイゼーション、リアルタイムPCR法について理解し、説明できること    を目標とする。
第13回:ゲノム解析よって明らかとなった遺伝子がタンパク質として発現しているかを検    出する方法について講義する。SDS-PAGE法、ウェスタンブロット法について理解    し、説明できることを目標とする。
第14回:特定の遺伝子を環境中からスクリーニングする方法とクローニングした遺伝子を    人為的に発現させる方法について講義する。遺伝子のスクリーニング法と未知配    列の取得法について理解し、説明できることを目標とする。
第15回:総括、まとめ、評価(定期試験等)を行う。