2025年度 (最新) 学院等開講科目生命理工学院生命理工学系

生命情報学2

開講元: 生命理工学系
担当教員: 佐藤健吾 / 山田拓司 / 北尾彰朗 / 伊藤武彦 / 瓜生耕一郎
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 (W2-401（W241）) / 金5-6 (W2-401（W241）)
クラス: -
科目コード: LST.A350
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年6月5日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では、生命科学・情報科学の融合により誕生したバイオインフォマティクス（生命情報学）の基礎を学習する。

到達目標

バイオインフォマティクスの高度なトピックを理解する。

キーワード

生命情報学、データベース、配列解析、系統解析、生物物理学、機械学習、タンパク質立体構造解析・予測

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

授業では各回のトピックについて説明を行ない、必要に応じて課題を出し理解を深める。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	配列情報解析の概要・アライメント・ホモロジー検索・系統推定などの復習	配列情報解析の基本となる配列比較の方法を理解する。
第2回	NGS・NGS解析の基本（SNPs, RNA-seq解析)	次世代シークエンサーデータの基本および応用例を理解する。
第3回	機械学習をベースとしたインシリコ創薬	創薬における情報科学、特に機械学習の応用を理解する。
第4回	RNA構造予測	RNA二次構造予測、RNA立体構造予測の原理を理解する。
第5回	RNA配列情報解析	RNA配列解析のための高度なアルゴリズムを理解する。
第6回	生命科学における確率過程: 進化としての発癌プロセス	モランプロセスや分枝過程といった確率過程について理解する。
第7回	システム生物学の基礎: 遺伝子制御の数理解析(常微分方程式)	遺伝子制御を記述する常微分方程式を理解する。
第8回	空間パターンの自己組織化: 魚の体表パターン形成(偏微分方程式)	反応拡散系において自発的にパターンが形成されるメカニズムを理解する。
第9回	タンパク質立体構造情報の基礎	タンパク質立体構造情報の基礎を理解する
第10回	タンパク質立体構造情報のデータ解析	タンパク質立体構造情報のデータ解析方法を理解する
第11回	タンパク質立体構造情報の予測	タンパク質立体構造情報の予測法を理解する
第12回	メタゲノム解析：微生物群集構造と機能推定	微生物の分類情報と機能情報の関係と推定手法を理解する
第13回	メタゲノムデータの統計解析と可視化	メタゲノムデータの多様性解析と可視化手法を理解する
第14回	メタゲノム解析のヒト腸内環境データへの応用	ヒト腸内環境におけるメタゲノム解析の応用例とその解釈を理解する

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

日本バイオインフォマティクス学会（編）「バイオインフォマティクス入門」 ISBN-13: 978-4766422511
マウントデービッド W. (著)「バイオインフォマティクスゲノム配列から機能解析へ第2版」 ISBN-13: 978-4895924269

成績評価の方法及び基準

各教員の授業内容に即した期末試験で評価する。

履修の条件・注意事項

LST.A351 ：生命情報学3と同時に履修することを推奨する。