応用生物科学実験１ （再履・前期集中）

Applied Biological Science, Laboratory1 （再履・前期集中）

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朽津　和幸、倉持　幸司、前澤　創、和田　直之、政池　知子、古屋　俊樹、金丸　佳織、西浜　竜一、坂下　美咲、古山　祐貴、山内　翔太、友井　拓実、橋本　貴史、中村　由和

Toshiki Furuya, Kouji Kuramochi, So Maezawa, Tomoko Masaike, Nobukiyo Tanaka, Yuuki Furuyama

2024年度前期

集中講義

創域理工学部　生命生物科学科

Department of Applied Biological Science, Faculty of Science and Technology

2.0単位

実験

Experiment

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

【概要】基本的な化学、基礎生物学、基礎遺伝子工学、生物化学実験で得られた成果をもとに、遺伝子組換え実験、構造生物学実験、細胞生物学実験などを行う。

【目的】
1. 遺伝子組換え実験、遺伝子の導入と発現調節について原理と基本操作を理解する。
2. 構造生物学実験、配列の決定およびタンパク質の免疫化学と立体構造の解析について原理と基本操作を理解する。
3. 細胞生物学実験、細胞の培養（培地の調製、細胞の計測、増殖曲線の作成、細胞の継代）と細胞周期の解析について原理と基本操作を理解する。

【到達目標】
卒業研究の準備として、実験手法の原理の深い理解、研究計画の立案、実験の実施、実験データの整理と解釈、プレゼンテーション、的確なレポートの執筆ができるようになる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

単位取得のためには、全ての回の出席とレポート提出が必要である。レポートは指定された内容に従い、実習内容を理解していることがわかるものでなくてはならない。レポートは原則としてLETUSを通じて提出する。万一レポートの剽窃が認められた場合には、厳しく対処する。

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work

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テキストを予習し、実験ノートをまとめて来ること。実験後は行った実験の要点をまとめておくこと。

実習に臨む態度、積極性: 20%、各実習の目的・原理に関する理解度（試験）: 20%、実習レポートの内容等60% を総合的に評価する。

・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。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

新生化学実験講座シリーズ（全２０巻）、日本生化学会編、東京化学同人、2001年
シリーズ生化学実験（全１５巻）、東京化学同人
細胞工学別冊：目で見る実験ノートシリーズ、秀潤社、2001年
バイオ実習　イラストレイテッド（全６巻）、秀潤社
新細胞工学実験プロトコール、東京大学医科学研究所制癌研究部編、秀潤社
改訂アポトーシス実験プロトコール（基礎編、応用編）、監修：田沼靖一、秀潤社
タンパク実験プロトコール（機能解析編、構造解析編）、監修：大野茂、秀潤社
Molecular Biology of the Cell 5th Edition, B.Alberts他著　Garland Science
Plant Biology, A.M.Smith他著　Garland Science
その他，講義中に随時紹介する。

Day1
・実験の概要と説明および“遺伝子組換え生物規制法”の解説
・生育用培地の作成とプラスミド保持菌の培養
・プラスミド抽出用試薬類の調製
Day2
・プラスミドDNAの抽出と精製
Day3
・精製プラスミドの濃度測定と純度検定
・アガロース電気泳動とDNAトポロジー
Day4
・生育用および選択用寒天培地の作成
・コンピテントセルの調製
Day5
・遺伝子導入の実験（ヒートショック法）
・プラスミドの量と遺伝子導入の効率の相関性
Day6
・形質転換効率，形質転換頻度などによる結果の分析
・関連する問題を議論することによる徹底的な理解
Day7
・遺伝子の発現用培地の作成と菌株の培養
・酵素活性測定用の試薬類の調製
Day8
・酵素活性の測定と検証
・誘導物質による遺伝子発現とエフェクターによる発現制御
Day9
・ライゲーションとトランスフォーメーション
・PCR産物(DNA)のプラスミドへの組込みと大腸菌への導入と培養
Day10
・インサートチェック
・形質転換大腸菌の培養
Day11
・特定のDNA断片を単一に得るためのプラズミドを用いたクローニング
・大腸菌に形質転換したプラスミドの精製
Day12
・サイクルシークエンス
・蛍光標識したddNTPによるdye terminator法による配列解析
Day13
・DNA塩基配列の解析結果の配布
・ゲノムデータベースへのアクセスと使い方
・FASTA，BLASTによるホモロジー検索
Day14
・ClustalWによる系統樹の作成
・PDBデータベースへのアクセスと使い方
・Rasmolによる立体構造解析

ウェスタンブロットによるglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) の検出
Day15
・細菌培養液からタンパク質の抽出と定量、SDS-PAGE、膜への転写、ブロッキング、一次抗体処理
Day16
・二次抗体処理、発光基質との反応、LAS3000による抗原バンドの検出

微生物の自然界からの分離
Day 17
・培地の作製と培養
Day 18
・生育した微生物の顕微鏡観察
・PCRによる16S rRNA遺伝子の増幅と属種同定

Day19
・A班 モーター蛋白質のATP加水分解活性測定
・B班　ビーズのブラウン運動の顕微鏡観察とPCを活用した画像解析
Day20
・A班　Cysteine crosslinkingによるモーター蛋白質の構造変化検出
　とマウス気管繊毛の運動解析
・B班　モーター蛋白質の運動の1分子観察とPCを活用した画像解析　

Day21
・A班　ビーズのブラウン運動の顕微鏡観察とPCを活用した画像解析
・B班　モーター蛋白質のATP加水分解活性測定
Day22
・A班　モーター蛋白質の運動の1分子観察とPCを活用した画像解析　
・B班　Cysteine crosslinkingによるモーター蛋白質の構造変化検出
とマウス気管繊毛の運動解析

Day23　Day24
・実験結果の総合的な議論
・得られた結果に基づいて考察する
・目標が達成されたか検証する
・自己評価および相互評価する

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