| 年度 |
2025年度 |
開講部局 |
統合生命科学研究科博士課程前期統合生命科学専攻生物工学プログラム |
| 講義コード |
WB003100 |
科目区分 |
専門的教育科目 |
| 授業科目名 |
生命機能工学Ｂ |
授業科目名
（フリガナ） |
セイメイキノウコウガクB |
| 英文授業科目名 |
Life Science and Gene Technology B |
| 担当教員名 |
北村 憲司,舟橋 久景,加藤 節,藤井 達也 |
担当教員名
(フリガナ) |
キタムラ ケンジ,フナバシ ヒサカゲ,カトウ セツ,フジイ タツヤ |
| 開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
1年次生 後期 ３ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(3T) 集中：オンライン |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
オンライン（オンデマンド型） |
| 講義中心 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
|
使用言語 |
B
:
日本語・英語 |
| 学習の段階 |
5
:
大学院基礎的レベル
|
| 学問分野（分野） |
26
:
生物・生命科学 |
| 学問分野（分科） |
02
:
生物工学 |
| 対象学生 |
博士課程前期 |
| 授業のキーワード |
バイオデバイス、生体機能材料、生物電池、遺伝子改変、組換えDNA技術、ゲノム編集、遺伝子ドライブ、法令順守、ABS, 名古屋議定書、遺伝資源、合成生物学、アミノ酸・オリゴペプチド、１細胞観察、カーボンニュートラル、微生物、酵素、バイオマス、バイオものづくり
SDG_3, SDG_07, SDG_09, SDG_14, SDG_15 |
| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ） | |
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到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ） | |
|---|
| 授業の目標・概要等 |
[目標]
生物の細胞内では様々な化学反応が起こっており、さらに多細胞生物では細胞同士の相互作用によって生命活動を営んでいる。科学の進展でこれら複雑な現象の分子基盤の理解が深まりつつある。これらの知識を基に新たな技術を開発し、人間社会に役立てる一例がバイオテクノロジーである。本講義では、その具体例や研究手法、研究実施に際して守るべきルールなどについて５人の教員が解説する。
[概要]
1) 生体機能分子工学、細胞工学について講義する。酵素、核酸、細胞などを生体機能材料として捉え、それらの機能を利用するバイオデバイスの作製技術について概説する。生物の機能を利用するための発想、技術を理解し、その将来性について議論できるようになることを目標とする。(4回)
2) 遺伝子改変技術によって生み出された遺伝子改変生物は、その利用は生物学に留まらず、医療関係から農業、工業へと幅広く拡大し、今や産業上なくてはならないものとなった。一方、遺伝子改変生物は人為的に生み出された自然界に存在しない生物であるため、人間や環境へのリスクを伴うものもある。したがって、遺伝子改変生物をいかに安全に使いこなすかが我々にとっての重要な課題である。本講義では、遺伝子改変生物から最大限のベネフィットを得るために措置されるべき安全な取り扱いについて、その基盤となる遺伝子組換え技術、ゲノム編集技術をもとに、その考え方と手法について解説する。(3回)
3) 生命科学研究の法令遵守で重要な、名古屋議定書、ABS、デジタル配列情報を利用した合成生物学の問題について概説する(2回)。また細胞機能利用の例としてアミノ酸とオリゴペプチドに関して、生理作用、細胞における認識と細胞機能の制御、医学応用関連の話題を解説する(3回)
4) 微生物や酵素に代表される各種生物資源は、多様な有用物質の生産や環境浄化等に利用されている。本講義では、微生物や酵素が持つ多彩な機能を実際の研究事例を交えながら解説し、その有用性を理解することを目的とする。(1回)
5) 微生物は一つの個体（細胞）だけで存在することはまれであり、多くの場合は他の個体と集団を作って存在する。この時、同一の遺伝情報を持つ細胞集団であったとしても、それぞれの個体は同一の表現型を示すとは限らないことが知られている。この表現型の多様性を生むものは何かを調べ、制御することで新たな微生物制御が可能となる。本講義では微生物の細胞集団における表現型の多様性とその検出方法を実際の研究例を用いながら解説し、理解することを目標とする (2回) |
| 授業計画 |
第1回 生体分子の機能を利用したデバイス作製技術 I (舟橋)
第2回 生体分子の機能を利用したデバイス作製技術 II (舟橋)
第3回 生細胞の機能を利用したデバイス作製技術 I (舟橋)
第4回 生細胞の機能を利用したデバイス作製技術 II (舟橋)
第5回 遺伝子改変技術とは?（田中）
第6回 遺伝子組換え微生物をどう規制する?-アシロマ会議（田中）
第7回 遺伝子組換え生物とゲノム編集生物をどう管理する?-カルタヘナ議定書（田中）
第8回 名古屋議定書とABS（北村）
第9回 デジタル塩基配列情報と合成生物学（北村）
第10回 アミノ酸・オリゴペプチドの生理作用（北村）
第11回 アミノ酸・オリゴペプチドの認識と細胞機能制御（北村）
第12回 アミノ酸・ペプチドと医学応用（北村）
第13回 微生物や酵素の利用技術 (藤井)
第14回 表現型の多様性とは？（加藤）
第15回 1細胞レベルでの表現型を検出する手法（加藤）
毎回小テストを行う。さらに期末試験として最終レポートを課す。 |
| 教科書・参考書等 |
参考書： ゲノム編集入門 山本 卓編（裳華房）、完全版 ゲノム編集実験スタンダード（羊土社）、酵母菌・麹菌・乳酸菌の産業応用展開 五味勝也 , 阿部敬悦監修（シーエムシー出版） |
授業で使用する
メディア・機器等 |
配付資料, 映像資料, Microsoft Teams, Microsoft Stream, moodle |
| 【詳細情報】 |
配付資料（Power Pointなど） |
授業で取り入れる
学習手法 |
小テスト／ クイズ形式 |
予習・復習への
アドバイス |
第1回 酵素、機能タンパク質の利用法について理解する。
第2回 材料としての核酸の利用法について理解する。
第3回 微生物を中心とした生細胞の利用法について理解する。
第4回 動物細胞を中心とした生細胞の利用法について理解する。
第5回 遺伝子改変技術とはどのようなものかを理解する。
第6回 遺伝子組換え微生物の封じ込めの考え方を理解する。
第7回 遺伝子組換え生物の国際間での移動の規制および我が国でのゲノム編集生物の取扱いを理解する。
第8回 名古屋議定書とABS(海外遺伝資源の利用に関する国際的な取り決め)について理解する。
第9回 データベース遺伝子配列情報(DSI)の利用とABSの問題、関連する合成生物学について理解する。
第10回 蛋白質合成素材以外のアミノ酸・オリゴペプチドの機能と、細胞の輸送機構を理解する。
第11回 細胞のアミノ酸・ペプチド認識機構と、アミノ酸量に応じた細胞機能の調節を理解する。
第12回 生物学・医学におけるアミノ酸、ペプチドの応用について理解する。
第13回 微生物や酵素の多彩な機能を理解する。
第14回 1細胞レベルの視点から微生物の機能・特性を理解する。
第15回 微生物集団中の個細胞の特性を検出するための手法を理解する。 |
履修上の注意
受講条件等 |
なし |
| 成績評価の基準等 |
小テスト（50％程度）、最終レポート（50％程度）で評価 |
| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
なし |
| その他 |
なし |
すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。 |