計算生物学(1)[22N3029]

科目名
Course Title
計算生物学(1)[22N3029]
Introduction to Computational Biology (1)
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種 全学共通科目 クラス 全学科
CCBM キャリアデザイン  
単位数 1.0単位 履修年次 14

担当教員 由良 敬
学期 3学期
曜日・時限・教室
火曜 9 10 共通講義棟1号館205室

(1)、(2)が付く科目の履修方法
この科目は、(1)及び(2)を連続して履修してください(シラバスは両方とも確認してください)。
ただし留学により連続して履修できない場合は、担当教員に申し出てください。

受講条件・その他注意
線形代数、微分積分、基礎分子生物学をすでに受講していることが望ましいが必須ではない。

授業の形態
講義,演習,対面授業のみ

教科書・参考文献
タンパク質の立体構造入門――基礎から構造バイオインフォマティクスへ (KS生命科学専門書)

ALH区分
ALHとして実施

評価方法・評価割合
期末試験=60%,小論文(レポート)=20%,授業への参加態度=20%

主題と目標
計算生物学では、ゲノム塩基配列データやタンパク質構造データ、遺伝子発現データをどのように扱うことで、新しい発見ができるかを講義します。毎回の授業のはじめに解くべき問題を提示し、その解き方を解説し、解いた結果得られる生命科学の知見を解説します。取り扱う問題は以下の通りです。ゲノム塩基配列からの遺伝子発見、アミノ酸配列の類似性検索、アラインメント、系統樹作成、タンパク質構造の記述と比較、タンパク質の構造変化など。物理化学や空間幾何学、統計検定、検索技術の基礎があれば授業の理解が容易になりますが、できるだけ授業時間内に基礎から説明するようにします。受講生諸君の理解を確かめるために、授業時間内に頻繁に質問をします。受講生諸君からの質問はいつでも受けます。

授業計画
授業予定は以下の通りです。授業の進み具合を見ながら内容の調整や順序の変更をします。
1.ゲノム塩基配列からのどのようにして遺伝子がコードされている部位を発見することができるか?
2.類似のアミノ酸配列をもつタンパク質群を、データベースから高速に検索するには、どのような方法を使えばよいか?
3.共通祖先由来のたくさんのアミノ酸配列をどのようにしてアラインメントするのか?
4.アミノ酸配列から分子系統樹はどのようにして作成するのか?
これらの背後に隠れている計算式を明らかにしていきます。講義は、全7回プラスALH1回で構成します。ALHではゲノム情報解析を実施します。

時間外学習
生命科学の現象には、実験ではなく、計算科学的な手法で理解できることがたくさんあります。それらを探して、実際に計算をしてみてください。

学生へのメッセージ
この授業は、教室での授業をZOOM中継することでZOOMと対面を同時に行います。授業には積極的に参加してください。考えながら講義に参加し、疑問がわいたらその場で質問をしましょう。後から質問をされても、コンテクストがわからなくなっているので、答えることができません。