生体運命制御学特論

生体運命制御学特論

990C221

03BIMEB503

櫻井　雅之

Masayuki Sakurai

2023年度前期

2023 First Semester

木曜2限

Thursday 2nd. Period

生命科学研究科　生命科学専攻

Department of Biological Sciences, Graduate School of Biological Sciences

2.0単位

講義

Lecture

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対面授業/On-site class

生命現象は、発生から死を含む変化(要因と結果)、これを実行する機構(メカニズム)の両観点から理解することが必要である。本講義では正常な生命現象の維持、またその破綻による細胞死や疾患の現れ方を学び、これを制御する生体因子(生体分子、ゲノム、RNA、タンパク質、細胞、組織、生体)による制御機構を理解する。また、研究活動における実験技術の原理の理解、科学論文からの情報収集法と研究成果のプレゼンテーションのコツの修得を進める。

It is necessary to understand life phenomena from the viewpoints of both changes (causes and consequences) from death to birth, and the mechanisms that carry out this. We will learn how to maintain cell life activity, and how cell death and disease appear due to their breakdown. We also learn how biological factors (biomolecules, genome, RNA, proteins, cells, tissues, and living organisms) control these mechanisms. Besides, students will learn the principles of experimental techniques in research activities, techniques for collecting information from scientific papers, and presentation of research results.

本講義では、生命現象を経時的な変化(時間軸)とサイズ的なスケール(空間軸)の多段階な観点からの解釈と理解を可能とする。また、その中心となる細胞レベルでの生命現象について、生体分子やDNA・RNA・タンパク質の制御と相互作用による細胞内小器官と細胞動態の変化に至る機構を理解する。

本講義により、生命科学と医科学に対してその根源となる分子機構からの理解が可能となり、遺伝子が制御する生命現象と疾患に関する研究過程において自発的な工夫と新規の発想を持つための知識と創造力を修得できる科目である。

本研究科のディプロマポリシー「生命科学分野における最先端の知識を体系的に理解し、それに基づいて生命科学諸分野の課題を論理的に掌握できる高度な専門知識」を実現する科目である。　

Learn how to look into and understand life-science from the viewpoints of both the chronological alteration (time axis) and size scale (spatial axis). Also, learn the biological mechanisms composed of biomolecules, DNA, RNA, and proteins, which determine cell fates by regulating the status of intracellular organelles and cell dynamics.

Understand life and medical sciences in terms of gene regulation from the basal biological molecular mechanisms. Acquire essential knowledge and creativity to be able to make improvements or have new ideas for your research activities.

This diploma policy of the Graduate School is a subject that realizes "Advanced expertise that systematically understands cutting-edge knowledge in the field of life science and can logically grasp issues in various fields of life science based on it."

１)生命現象を細胞レベルでの環境や刺激に対する変化の総合として捉える観点に身につける。
2)生命現象を原因と結果だけでなく、その間を繋ぐ生体分子の精巧なメカニズムを理解し議論できるようになる。
3)生命現象に付随する生物学と生化学を研究室内だけでなく、日常生活でも観察し考察できる意識を身につける。
4)科学論文や自身の研究において基本的な実験操作の原理と条件の意味を説明できるようになる。
5)講義や他者のプレゼンテーションの場で、自身にとって未知であることへの興味を抱き、自身が知らないことに臆せず、質問により知的好奇心を満たす能力を身につける。
6)自ら最先端の論文を調べ、未知と既知・不可能と可能の境界を知り、さらに自身の知識と他者との議論を通して新しい発想を得る経験を積む。

1) Acquire a way to understand the biological phenomena as a combination of cell responses to circumstances or stimuli.
2) Understand and discuss the causes and effects of biological phenomena, and the elaborate mechanisms of biomolecules that link them.
3) Acquire the habit of observing and considering the biology and biochemistry associated with life phenomena in the laboratory and in daily life.
4) Explain the principles of basic experimental operations and the meaning of conditions in scientific papers and research.
5) Be curious about the unknown and ask questions without hesitation in this and other lectures or presentations.
6) Students will be able to study cutting-edge papers spontaneously, to learn the boundaries between unknown and known, and between impossible and possible. They will and gain experience to produce new ideas through their own knowledge and discussions with others.

本科目を履修するにあたっては、資料内容の履修者への題材詳細の連絡と配布を適宜行う。また、内容は履修者自身の研究及び興味の内容に沿うべく、授業計画に支障の無い範囲で対応する。この講義は基本的に英語で行われる。
Occasionally receive details on the subject or documents to read. The content may be modified to assist with studying and interest as long as it does not hinder the lesson plan. This lecture is given in English.

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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毎回の講義の数日前に、講義で用いる教材ならびに関連する資料を、CLASSに掲示するので、その記載事項について、参考書の中の該当箇所を1時間程度かけて調べ、充分に理解した上で、講義に参加すること。講義後は、講義内容の関連分野の図書や論文を参考に1時間程度復習し、各自の疑問の解決に努めること。

A few days before each lecture, the required teaching materials will be posted on CLASS. Study them for an hour to prepare for the lecture. After the lecture, students are encouraged to review the lecture content and discussion to answer any questions.

以下の項目について勘案し、総合的に評価する。
・講義に対する予習または準備状況 (25%)
・講義内容の目標に対する理解の到達度 (25%)
・講義への積極的な取り組み姿勢 (25%)
・回数を重ねるごとにおけるこれらの向上度(自己評価による反省と対策) (25%)

The following items are considered and comprehensively evaluated.
・ Preparation or pre-learning for lectures (25%).
・ Achievement of essential content to understand each lecture (25%).
・ Proactive approach to lectures and discussions (25%).
・ The degree of improvement through self-evaluation after each lecture (25%).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

講義は、パワーポイントを中心とした独自教材・または適宜目的に則した指定論文及び参考書の一部を用いて行う。予習復習に必要とな資料については、適宜配布・Classでの公開などを通して配布する。また、受講者からの持ち込み論文や研究提案を推奨し、適宜議論する時間を設ける。

Lectures will be given using original teaching materials such as PowerPoint slides, designated papers, and some excerpts from reference books. Those materials will be distributed appropriately to students through CLASS. Bring some papers or research proposals and they will be discussed during the lecture at the appropriate time.

【1.生体運命制御部門研究例から学ぶ生命科学研究(入門編) 】
 生体を構成する単位・生体分子/DNA/RNA/タンパク質/細胞内小器官/細胞/組織/器官/個体を理解し、最先端のバイオテクノロジー及び医療開発へのアプローチとなる生命科学研究への興味の糸口を得る｡

【2.セントラルドグマ -DNA編 】
遺伝子・DNA・ゲノムとは何かを理解し、その化学構造から生命機能を学び、遺伝子に起因する表現型の例として外見・運動能力・体質・知能・心・性格との関わりを理解する。DNA異常に起因する疾患と細胞命運に対する最先端の研究を学ぶ。

【3.セントラルドグマ -タンパク質・酵素編)】
タンパク質の種類及び化学特性と分子機構を学び、前回で学んだ遺伝子の表現型の直接の原因となる理由とその機構について理解する。タンパク質異常に起因する疾患と細胞命運に対する最先端の研究を学ぶ。

【4.セントラルドグマ -RNA編 】
RNAの存在意義と化学構造を学び、ゲノムDNA上の遺伝子からタンパク質へと翻訳される過程における多彩なRNAのプロセシング機構による遺伝子発現制御機構を理解する。RNA異常に起因する疾患と細胞命運に対する最先端の研究を学ぶ。

【5.セントラルドグマと細胞の運命制御 】
DNA-RNA-タンパク質の複合体形成及び相互作用や連携が織りなす細胞の生命活動維持における意義と分子機構を理解する。また細胞への刺激やストレスに応答した傷害・免疫・細胞老化・細胞死・がん化の機構を学ぶ。

【6.最先端の細胞運命を制御する生命科学研究実験 】
これまで学んだ細胞運命制御機構と各生命現象を解明するための実験の種類と基礎原理を理解する。また研究の目的とアプローチによる種類(発見・開発・解析・応用・推進)を理解する。

【7.細胞運命制御機構の実験技術原理とコツ-1 】
 DNA及びRNAなど核酸分子を対象とした、PCR・配列解析・ゲノム編集・遺伝子発現抑制などの細胞運命制御研究の基礎と最先端技術の原理とコツを理解する。

【8.細胞運命制御機構の実験技術原理とコツ-2 】
タンパク質を対象とした、検出・人為的改変・精製・活性測定・細胞導入などの細胞運命制御研究の基礎と最先端技術の原理とコツを理解する。

【9.細胞運命制御機構の実験技術原理とコツ-3 】
 顕微鏡や分子標識など、特殊機器と技術を活用した細胞の表現型解析などの細胞運命制御研究の基礎と最先端技術の原理とコツを理解する。

【10.研究論文の効率的な検索と読み方とプレゼンテーションと研究報告書作成のコツ 】
 適宜必要な情報を知識として会得するために限られた時間内での最先端の研究に通じつつ効率的な文献の検索方法と読み方を学ぶ。また、研究内容を発表するうえでのプレゼンテーションと報告書を作成するうえで、聞き手読み手を意識することに重点を置いた作成方法のコツを学ぶ。

【第11回：プレゼンテーション実技とディベート/ディスカッション及びブレインストーミング演習① 】
これまでの講義内容で学んだことを活用し、主に第1回&第2回の内容を中心に、実際に自身の研究に関する背景知識と研究方法・成果のプレゼンテーションを行い、否定側・肯定側に役割を分けて内容についてのディベート・ディスカッションを経験する。さらに否定意見を禁じたブレインストーミングによる発想産出法を経験し、多角的な研究報告の捉え方を身につける。

【第12回：プレゼンテーション実技とディベート/ディスカッション及びブレインストーミング演習② 】
これまでの講義内容で学んだことを活用し、主に第3回&第4回の内容を中心に、実際に自身の研究に関する背景知識と研究方法・成果のプレゼンテーションを行い、否定側・肯定側に役割を分けて内容についてのディベート・ディスカッションを経験する。さらに否定意見を禁じたブレインストーミングによる発想産出法を経験し、多角的な研究報告の捉え方を身につける。

【第13回：プレゼンテーション実技とディベート/ディスカッション及びブレインストーミング演習③ 】
これまでの講義内容で学んだことを活用し、主に第5回&第6回の内容を中心に、実際に自身の研究に関する背景知識と研究方法・成果のプレゼンテーションを行い、否定側・肯定側に役割を分けて内容についてのディベート・ディスカッションを経験する。さらに否定意見を禁じたブレインストーミングによる発想産出法を経験し、多角的な研究報告の捉え方を身につける。

【第14回：プレゼンテーション実技とディベート/ディスカッション及びブレインストーミング演習④ 】
これまでの講義内容で学んだことを活用し、主に第7回&第8回の内容を中心に、実際に自身の研究に関する背景知識と研究方法・成果のプレゼンテーションを行い、否定側・肯定側に役割を分けて内容についてのディベート・ディスカッションを経験する。さらに否定意見を禁じたブレインストーミングによる発想産出法を経験し、多角的な研究報告の捉え方を身につける。

【第15回：プレゼンテーション実技とディベート/ディスカッション及びブレインストーミング演習⑤ 】
これまでの講義内容で学んだことを活用し、主に第9回&第10回の内容を中心に、実際に自身の研究に関する背景知識と研究方法・成果のプレゼンテーションを行い、否定側・肯定側に役割を分けて内容についてのディベート・ディスカッションを経験する。さらに否定意見を禁じたブレインストーミングによる発想産出法を経験し、多角的な研究報告の捉え方を身につける。

【1. Introduction to life science research and cell-fate regulation with study examples 】

【2. Central dogma (DNA) 】

【3. Central dogma (protein and enzymes) 】

【4. Central Dogma (RNA)】

【5. Central dogma and cell fate control】

【6. Frontier and canonical experiments for cell fate regulation research 】

【7. Experimental principles and techniques of cell fate regulation (1) 】

【8. Experimental principles and techniques of cell fate regulation (2) 】

【9. Experimental principles and techniques of cell fate regulation (3) 】

【10. Tips for searching and reading research papers/Tips for preparing presentations and research reports 】

【11.Practice presentation and debate/discussion/brainstorming (1) 】

【12. Practice presentation and debate/discussion/brainstorming (2) 】

【13. Practice presentation and debate/discussion/brainstorming (3) 】

【14. Practice presentation and debate/discussion/brainstorming (4) 】

【15. Practice presentation and debate/discussion/brainstorming (5) 】

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Slack, Microsoft Powerpoint Office, OneNote, Evernoteの活用により、講義資料及びプレゼンテーションスライドへの多人数の書き込み及びコメント追加による、補足と議論の過程を記録して後に活用可能な形として保存する。\n\nUtilize softwares such as Slack, Microsoft Powerpoint Office, OneNote, Evernote, to facilitate smooth communications and

特になし.
None.