講義名: Interdisciplinary Research Fundamentals(生化学、生物学)

講師: Takahashi Masayuki, PhD
コース: 生物学(生化学、細胞生物学)の基礎をカバーする。
コースの目的:
生体高分子や細胞機能に関する基礎的な概念を学び、最近の生物医学・バイオテクノロジー分野の研究の進展の理解を深める。
到達目標:
コース終了時には受講者は生命体の分子レベル、細胞レベルの基盤について説明することができる。
さらにどのように研究が進展してきたか、そして細胞の構造や機能を理解するために用いられる実験技術についての知見が得られる。
講義日程: 月曜日、午後 1 時 45 分―3 時 25 分 (2023 年 4 月 10 日－6 月 5 日)
成績評価:
以下の項目配分に基づいて、最終成績を 100 点満点で計算する。
-

講義出席と参加、貢献度（小テスト、質問等）
宿題 (トピック紹介)
レポート (トピック紹介)
計

42%
28%
30%
100%

注）提出レポートに既存の文献（インターネット上の情報を含む）からの盗用が発覚した際には、成績評価を 0 点とします。
場合によっては懲戒処分が本学から下される可能性があります。
参考文献

MIT Open course “Introduction to Biology” (Video Lectures)https://ocw.mit.edu/courses/biology/7-012-introduction-to-biology-fall-2004/video-lectures/*MIT Open course “Introductory Biology 2013” (Video Lectures)https://ocw.mit.edu/courses/biology/7-013-introductory-biology-spring-2013/video-lectures/

講義スケジュール週
1

テーマ
生命科学への序論
生命体の構造と活性2遺伝子の発見から DNA へ

3

DNA の構造と役割

4

進化と遺伝病5発生と stem cells

6

Covid-19 と治療薬の開発

7

遺伝子編集と CRISPR Cas9

8

最終発表 （あるいはレポート提出）

論題
生命とは何か？ 生物はどのような構造を持ち、どのように活動を行っているのか？ 生物活性にかかわるタンパク質の説明。
生物はどのように自分に似た子孫を生殖することができるのか？ メンデルの遺伝子の発見から、DNA が遺伝情報を担うことが分かるまでの道のり。
どのように DNA が各生物の性格を決めるのか？DNA の構造決定による、DNA が正確にコピーされ次世代に遺伝情報が伝わるメカニズム、そして DNA がタンパク質の構造を決定するメカニズムの解明。
どのように現在ある数々の生物は、より単純な生物からできてきたのか？DNA 複製エラーによる変異と選択による進化、DNA 変異のよる病気の説明。
私たちの体は、どのように一つの受精卵からできてくるのか？ stem cell、iPS とは何か？
Covid-19 にかかわるコロナウィルスはどのように増殖し、病気を引き起こすのか？ 私たちはどのように治療薬を開発してるのか？
どのように遺伝子を変えることができるのか？ 最近話題になっている CRISPR
Cas9 とはどのような方法なのか？
生命科学に関連したトピックについて口頭発表 (5-10 分程度）

参考文献 (章)Lecture 3(Biochemistry2)
Lectures 6 & 7(Genetics 1 &2)
Lectures 10 &11(MolecularBiology 1 & 2)
Humangenetics*Lectures 22 &23
Development
2, Stem cells

Course Title: Interdisciplinary Research Fundamentals (Biochemistry and Biology)
Instructor: Masayuki Takahashi, PhD
Description: This course introduces the fundamentals of biology (biochemistry, cell biology).
Course objective: To help students acquire basic concepts of biological phenomena andmacromolecules for a better understanding of recent biomedical and biotechnical development.
Goals: At the end of the course, students are expected to explain the molecular and cellular basis oflife. Students will also learn how critical biological discoveries were made and what experimental
techniques are used.
Schedule: Monday 13:45-15:25 (1:45 pm – 3:25 pm) (April 10 – June 5, 2023)
Grading:
The final grade will be calculated, on a scale of 0-100, based on the following:-Class attendance (exercises and participation)
Homework (search of topics)
Presentation (or report)
Total

42%
28%
30%
100%

* If the submitted report contains plagiarism from known documents (including information on theInternet), the grade of this class will be marked to be zero. In some cases, further disciplinary action
may be subjected by the University.
References
MIT Open course “Introduction to Biology” (Video Lectures)https://ocw.mit.edu/courses/biology/7-012-introduction-to-biology-fall-2004/video-lectures/*MIT Open course “Introductory Biology 2013” (Video Lectures)https://ocw.mit.edu/courses/biology/7-013-introductory-biology-spring-2013/video-lectures/

COURSE SCHEDULES
Week1

Topic
Introduction to life science
Cells and proteins

2

Genes and DNA

3

DNA structure andfunction

4

Evolution and genetic
diseases

5

Development and stem
cells

6

Covid-19 and drug
discovery

7

Gene editing and CRISPR
cas9

8

Final presentation

Essential questions (or activities)
What is life? How do living organisms
maintain their life? How do proteins
perform all living activities?
How do living organisms produce similar
offspring? How did Mendel discover thegene? How did we understand that DNA
carries genetic information?
How does DNA dictate our characters?
How is DNA copied for the transmissionof genetic information to the offspring?
How did present living organisms
develop from more simple organisms?
How do some diseases frequently occur
in some families?
How is our complicated body produced
from one fertilized egg? What are stem
cells and iPS cells? What are theirutilities?
What are viruses that cause diseases
such as Covid-19? How do we develop
drugs against their infection?
How do we modify the genome of livingorganisms to treat genetic diseases andproduce more convenient organisms forour life? What is CRISPR Cas9?
Oral presentation (or report) of research
topics(5-10 min/presentation)

Reference
Lecture 6
Genetics 1
Lecture 7
Genetics 2
Lecture 3
Biochemistry2
Lecture 10
Molecular
Biology 1
Lecture 11
Molecular
Biology 2*Lecture 21
Development
1*Lectures 22& 23
Development
2, Stem cells