2018年度 生物計算科学   Computational Biology

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開講元
生命理工学コース
担当教員名
櫻井 実  伊藤 武彦  山田 拓司  北尾 彰朗 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月1-2(J221,W831)  木1-2(J221,W831)  
クラス
-
科目コード
LST.A408
単位数
2
開講年度
2018年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2018年3月20日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

マルチオミックス解析から得られる多様かつ膨大な生物情報を解析することで、どのような知識を得ることができるのか。コンピュータを駆使したバイオインフォマティクスの基礎から応用までを理解し、単なるツールとしての技術の習得ではなく、膨大な情報から新たな仮説を導くための論理を習得することを目標とする。

到達目標

1) 遺伝子の塩基配列およびアミノ酸配列から情報を読み解く基礎としての分子進化学を理解する。
2) 遺伝子配列およびゲノム配列を比較することにより得られる知識を理解する。
3) 配列解析における解析アルゴリズムを理解する。
4) マルチオミックス解析の基礎および応用を理解する。

キーワード

バイオインフォマティクス

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

各回の学習目標をよく読み,予習・復習を行って下さい。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション バイオインフォマティクスの概要を理解する
第2回 分子進化学基礎 分子進化の基礎を理解する
第3回 アミノ酸配列の分子進化 アミノ酸配列解析の基礎を理解する
第4回 塩基配列の分子進化 塩基配列解析の基礎を理解する
第5回 遺伝子配列解析およびゲノム配列解析の基礎 ゲノム配列解析の基礎を理解する
第6回 比較ゲノム解析 比較ゲノム解析の基礎を理解する
第7回 マルチオミックス解析 マルチオミックス解析の基礎を理解する
第8回 生体分子系古典シミュレーションの概要 生体分子系シミュレーションの概要を理解する
第9回 生体分子のモデル化(分子力場ほか) 分子力場を理解する
第10回 生体分子古典シミュレーション法 分子動力学・基準振動解析・モンテカルロ法を理解する。
第11回 高度なシミュレーション法 自由エネルギー計算・効率的サンプリング法を理解する。
第12回 生体分子のコンピュータモデリング1 all-atom MD法の蛋白質化学への応用を理解する
第13回 生体分子のコンピュータモデリング2 QM/MM法の蛋白質化学への応用を理解する
第14回 生体分子のコンピュータモデリング3 coarse-grained MD法の蛋白質化学への応用を理解する

教科書

特になし

参考書、講義資料等

"バイオインフォマティクスのためのアルゴリズム入門" Jones他, 共立出版, 2007年。"Molecular Evolution and Phylogenetics" Nei他, Oxford Univ. Press, 2000年。"バイオインフォマティクスの数理とアルゴリズム" 阿久津他, 共立出版, 2007年。

成績評価の基準及び方法

各回レポートを課し評価する。

関連する科目

  • なし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

基礎的な物理化学(量子化学および古典力学)
基礎的な数学(微分積分および線形代数)
基礎的な統計物理学
基礎的なゲノミクス

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