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生体情報学１

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令和２年度以降入学者 生体情報学１
教員名 鈴木 倫太郎
単位数    2 学年 3･4 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業形態 対面授業
Canvas LMSコースID・コース名称 S024261W8　2024生体情報学１（未定（生命）・後・日1）
授業概要 本講義では、生体科学における膨大なデータを情報学的に処理する手法について、研究機関で研究を行っている教員がその経験を活かして、最先端の技術を解説する。生体情報学を学ぶ上で最も基本的なデータベース、タンパク質の配列解析、タンパク質の立体構造予測法、コンピュータを使った創薬等の基礎知識・理論について解説し、インターネット上に存在するそれらのツールについて紹介する。
授業のねらい・到達目標 （知識）
１.生命科学におけるデータの情報学的処理法について理解し、説明できるようになる（A-3-3、A-4-3）。
２.創薬における情報学的手法について理解し、説明できるようになる（A-3-3、A-4-3）。

（能力）
この科目は文理学部生命科学科（学士（理学））のディプロマポリシーDP3、4、8及びカリキュラムポリシーCP3、4、8に対応している。
３.物事を既存の知識にとらわれることなく、科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し、説明することができる（DP3-3）。
４.日常生活における現象に潜む科学的問題を見出し、専門的知識に基づいて解決策を提案できる（DP4-3）。
５.学修状況を自己分析し、その成果を評価することができる（DP8-3）。


各回の授業・事前学習・事後学習を通して、日本大学教育憲章にある以下の能力を身につけることを目標とする。
A-3（DP3・CP3）：論理的・批判的思考力
A-4（DP4・CP4）：問題発見・解決力
A-8（DP8・CP8）：省察力
授業の形式 講義
授業の方法 授業の形式
教材の基本事項を説明し、随時インターネット上のツールの実演を行うことで基礎・理論の定着を図る。

対面授業に参加できない場合
(1) 学期を通じて参加できない場合は、履修登録時に担当教員に連絡し、許可をること。授業は、Canvas LMSを通じてオンデマンド型授業を受講する。課題提出や受講方法に関しては、Canvas LMSから通知する。
(2) 感染症罹患などで一時的に参加できない場合は、出来るだけ早く担当教員に連絡すること。授業は、Canvas LMSを通じてオンデマンド型授業を受講する。課題提出や受講方法に関しては、Canvas LMSから通知する。
(3) (1)、(2)ともに「授業内試験」は、状況によりリモートで行う場合がある。
授業計画
1 ガイダンス。授業のテーマや達成目標および授業の方法について説明する。また、講義で必要な生命科学の基礎を概観する。
【事前学習】生命科学の基礎（セントラルドグマ、ゲノム、DNA、RNA、タンパク質、生体膜）について予習する（A-4） （2時間）
【事後学習】生命科学の基礎について復習する（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
2 生体高分子の構造の基礎（A-3）
【事前学習】生体高分子(タンパク質、DNA、RNA)の構造について予習する（A-8） （2時間）
【事後学習】生体高分子の構造における情報の役割についてまとめる（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
3 生命に関する情報（A-3）
【事前学習】生命科学における情報とは何かについて調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】生命科学において用いられる情報についてまとめる（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
4 生体高分子の機能の基礎（A-3）
【事前学習】生体高分子、特にタンパク質の機能について予習する（A-8） （2時間）
【事後学習】生体高分子の機能と情報の関係についてまとめる（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
5 生物学とデータベース（A-3）
【事前学習】生物学分野のデータベースについて調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】生物学分野のデータベースをインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
6 配列解析（A-3）
【事前学習】配列解析の手法について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】配列解析をインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
7 論文データベース（A-3）
【事前学習】論文データベースにはどのようなものがあるのか調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】論文データベースをインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
8 タンパク質のいろいろな予測ツール（A-3）
【事前学習】タンパク質のいろいろな性質の予測(二次構造、膜貫通領域等)について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】タンパク質の性質の予測ツールをインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
9 タンパク質の立体構造予測（A-3）
【事前学習】タンパク質の立体構造決定法と予測法について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】タンパク質の立体構造予測をインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
10 コンピュータを利用した創薬１　既存薬剤情報からのアプローチ（LBDD)（A-3）
【事前学習】LBDD法について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】LBDD法をインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
11 コンピュータを利用した創薬２　標的タンパク質構造からのアプローチ（SBDD)（A-3）
【事前学習】SBDD法について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】SBDD法をインターネット上で使用してみる（A-4、A-8） （2時間）
【授業形態】対面授業
12 コンピュータを利用した創薬３　まとめと最新の手法（A-3、A-8）
【事前学習】LBDD法とSBDD法の違い、長所と短所について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】最新の手法についてまとめる（A-8） （2時間）
【授業形態】対面授業
13 生命科学と人工知能（A-3）
【事前学習】生命科学における人工知能、機械学習の有効利用について調査しておく（A-4） （2時間）
【事後学習】生命科学において人工知能、機械学習を使った研究の事例についてまとめる（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
14 授業内試験とその解説（A-8）
【事前学習】これまでに学修した内容について十分に復習しておく（A-8） （2時間）
【事後学習】試験の振り返りを行い、不正解だった問題について再考しておく（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
15 総括（全体の復習・解説を行い、授業の理解を深める）　質疑応答（A-3、A-4、A-8）
【事前学習】これまでに学修した内容について十分に復習しておく（A-8） （2時間）
【事後学習】これまでに学修した内容についてまとめる（A-8） （2時間）
【担当教員】鈴木倫太郎
【授業形態】対面授業
その他
教科書 使用しない
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 試験(80%)、授業参画度(20%)
・学期末に「授業内テスト」を行い、各回で学んだことを説明できるかどうかで評価する（A-3、A-4、A-8）。
・授業参画度は、毎回のリアクションペーパー（授業時間に学修した内容のまとめを記入）の内容、提出状況を評価する（A-3、A-8）。
・対面授業に参加できない場合の要件を満たし、オンデマンド動画を視聴した場合、提出されたリアクションペーパーの内容で評価する（A-3、A-8）。
・なお、授業内テストおよびリアクションペーパーについては解説を行い、フィードバックする。
オフィスアワー Canvas LMSを介したメールでの質問も随時受け付ける。

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