本特論は、生命情報科学教育部博士前期および後期課程の全ての学生に対する共通必修科目である。大学院特別講義、難研セミナー、生材研セミナー、医歯学総合研究科大学院セミナー、COE拠点ナノサイエンスフォーラム、Bone Biology Seminar、その他教育部が指定するセミナーを聴講することが必要である。
ゲノム情報やプロテオーム情報など最新の生命科学情報を有効に活用するためには、広範な学問領域の複合的知識が必要である。博士前期課程の学生には疾患生命科学概論において分子生物学、機能分子生化学、構造生物化学、情報科学などの基礎概念が集中講義される。疾患生命科学概論で基礎的知識を得た上で、本特論では、学内外のトップサイエンティストによる専門的な内容を含む講演やセミナーに積極的に参加し最先端の研究領域についての見識を広めることを目的とする。

ゲノム情報やプロテオーム情報など最新の生命科学情報を有効に活用するためには、広範な学問領域の複合的知識が必要である。集中講義で分子生物学、タンパク生化学、構造化学、情報科学などの基礎概念を講義する。その上で先端的状況を俯瞰的に概論し、２１世紀における生命科学の発展の方向性を考察する。

生命科学の急速な技術的進歩を社会に有用な形で還元して行くためには、これまでの生命科学・医学の発展と社会的葛藤の歴史を正しく認識し、国際的にも通用する確かな生命倫理学的知識を身につける必要がある。特に遺伝情報やＥＳ細胞などの利用に際しても、生命倫理学に基づき適格な判断ができるように指導する。

バイオ産学連携に関連して、知的財産の考え方、特許の申請方法やベンチャーファンドに関する実践 的知識を身につけるとともに、バイオ企業の財務の基礎を学ぶ。

大学院教育支援実験施設（形態機能解析室）を利用して、中枢神経系の組織切片の作成法及び免疫組織染色法の演習を行い、共焦点顕微鏡観察を行って、形態学的解析技術の基礎を身につけるとともに、その施設の利用法を学ぶ。

大学院教育支援実験施設に設置しているDNAシーケンサーの動作原理および利用法を習得し、ゲノムの塩基配列情報の取得と解析、およびSNPs等のゲノム多型の検出と解析を演習する。また、遺伝子発現解析演習を行い、遺伝子発現データを利用したプロファイリング解析について学ぶ。

大学院教育支援実験施設を利用して、トランスジェニックマウスや遺伝子ノックアウトマウスの作成にあたっての基本的な知識と技術を習得する。

生命の誕生から発達まで、最新の分子生物学、遺伝学レベルで概説する。また、小児成長における遺伝疾患を系統的に学習し、発生学を基盤とした、将来のステム細胞を用いた再生医療への展望を考える。個の発生を通して、医学生物学的知識を蓄えるだけでなく、まだ解明されてないパラダイムが何であるかを学び、それが明かされる事で期待されるインパクトを想像することで、サイエンス教育の本質に迫ることを目的とする。

生物やその細胞内における核酸やタンパク質等の知的機能を有する物質やシステムについて概説すると 共に、生体やその臓器における機能を理解し、模倣または利用した医療用の高機能材料、機能化デバイス ＆システム等について、「生物及び生体のインテリジェントな機能の理解と展開」という観点より、最新 のトッピクスを含めて講義を行う。

ケミカルバイオロジーとは、新しい機能を持つ分子を設計、合成し、生体内で機能させることで、生体機能を解明、もしくは制御する研究分野である。このような化学的アプローチによる生体機能研究はポストゲノム時代の生命科学研究の柱となる。本特論では、ケミカルバイオロジー研究の基礎と、現状ならびに今後の展開について講義を行う。

化学的な手法と知識を用いて生命現象の解明および生体機能を制御しようというケミカルバイオロジー研究は２１世紀の生命科学研究の最も重要な分野の一つである。本演習では、ケミカルバイオロジー研究の基礎となるバイオプローブの設計、合成、構造解析および機能解析に関する基礎技術の習得を目的とする。

細胞増殖は生命現象のなかで根元的なもののひとつであり、その制御機構を知ることは、個体の発生、形成、維持などに関わる諸現象を理解するうえで基本的な知見となる。そこで細胞増殖制御の分子機構について理解し、発生分化や固体維持において、細胞の数や大きさ、染色体DNAの複製と分配など細胞増殖がどのように時空間的に厳密に制御されるかを教育する。また、その破綻は形態異常やがんをひき起こし、さらに老化などと密接に関連している。そこで増殖・分化異常としての観点から「がん化」を教育する。

オミックス情報の具体的な活用事例や活用手法を学ぶ。オミックス研究の実際の活用事例や活用手法を取り上 げることで、トランスレーショナルリサーチの具体的な手法を学ぶことをねらいとしている。実業界で活躍している講師 陣と直接対話できることも大きな特徴である。

経路網から疾患を理解する新しいシステム病態学の概念と実例を学ぶ。発生、代謝系、シグナル伝達系、免疫 系、呼吸器、循環器、血管系、脳神経、癌を対象に、これらの系における生体分子ネットワークのモデルと疾病原因 解明へのアプローチについて考察することがねらいである。

遺伝情報はゲノムによって担われているが、このゲノムの構造と機能構築原理をミクロの遺伝子レベルからマクロの染色体レベルまでに渡って教育する。ゲノム機能の維持と変異の分子機構について理解し、ゲノム構造の多様性とその機能的相違がどのように生命活動における多様性に関わるかを教育する。ゲノム情報の観点から細胞機能の正常な維持と破綻を理解し、腫瘍の成立機序を含めて細胞増殖の分子機構を教育する。個体集団としてのゲノム情報の構成と維持を理解し、それに基づいてゲノム情報発現における環境因子の作用（ゲノム環境相互作用）を教育する。

バイオ情報科学に関して一流殴文誌に掲載される最新の論文を検索し、“ジャーナルクラブ”といわれる少数セミナー方式で理解を深める。単なる翻訳ではなく、何故その論文が採択されたかなどを読み解く。

核酸や蛋白質といった生体高分子の立体構造、およびその決定方法について教育する。立体構造の基本を学び、さらにそれが分子機能の理解にどうつながるのか、具体例を通して学ぶ。その後、こうした生体高分子の立体構造の決定手法について、Ｘ線結晶学や核磁気共鳴を中心に学ぶ。

ゲノム情報やDNAチップなどによる多様な遺伝子発現情報から、多様で複雑なプロテオームの機能を解析する手法を教育する。

生命現象は非常に複雑なため、その全体像を解析することは容易ではない。このような場合には、生体を階層構造をもったシステムとしてとらえ、全体と構成要素の相互作用に注目して、生命現象の本質を損なわない範囲でモデル化し、計算機シミュレーションなどの手法を用いて解析することが有効である。本講義では、高次な生命現象を例にとりながら、生体をシステムとして解析する手法について解説する。

ヒトゲノムの解読以降、遺伝子の発現情報（トランスクリプトーム）や細胞内の蛋白質総体（プロテオーム）、代謝物質の総体（メタボローム）など様々な種類の網羅的分子（オミックス）情報の収集・解析が急速に進展しており、これらのオミックス情報は、新しい医療をもたらすものとして期待されている。また、生命をシステムとして理解する（システム生物学）ための方法論として、バイオインフォマティクスがますます重要になってきている。本講義では、これらの現状をふまえ、情報科学の方法論を用いて医学的課題を解決しようとする際に必要となる基礎的知識を学ぶ。

Unixによるプログラミングの基礎を学んだ後、バイオインフォマティックス関連のアプリケーションソフトの扱いやデータベース管理の基礎技術および生体シュミュレーションのプログラム技術について演習を行う。

この講座では、ゲノムやトランスクリプトームを包含するオミックス研究について最新の話題を解説す る。まず、ゲノムプロジェクトの観点からゲノミクスの発展について論じる。近年、複合環境における生 物種間の相互作用を理解する目的で、メタゲノム（コミュニティゲノム）といったプロジェクトが始まっ ている。単一種、多重、混合ゲノム解析のツールを探り、遺伝子、タンパク質、その他のエレメントを検 出し、推測する。また、トランスクリプトミクス、プロモータ、転写、制御、および遺伝子のmRNA への転写の原理を解説し、転写開始などの一般的原理や哺乳類ゲノムにおける特定の開始部位を認 識するメカニズムについて議論する。さらに、この分野における近年の実験的手法について言及し、 翻訳関連のゲノムワイド・ハイスループットデータによるバイオインフォマティクス評価の方法に 焦点を当てる。また、配列アラインメント作成における計算機的側面に焦点を当てつつ、ローカル、 グローバル、多重アラインメントの手法全てを解説する。この他、統合オミックスやシステムバイ オロジーについても解説し、またバイオインフォマティクスおよびシステムバイオロジーの最新の 国際動向も説明する。バイオインフォマティクスの予備知識は特に必要なし。

各学生にそれぞれ高次生命科学に関する研究課題を与え、実際に先端的研究現場での実験に主体的に参加して、自ら研究課題を解決する技術と能力を身につける。

生命情報科学に関して一流殴文誌に掲載される最新の論文を検索し、“ジャーナルクラブ”といわれる少数セミナー方式で理解を深める。単なる翻訳ではなく、何故その論文が採択されたかなどを読み解く。

生体で機能する様々な化合物（ホルモンやタンパク分子）とゲノムを構成するDNAについて、原子レベルで構造と機能発現について理解し、化学合成、構造解析、その応用について教育する。

細胞の増殖、分化、細胞死の分子基盤とその制御に関わるシグナル伝達の分子機構について教授する。また、組織を構築、血管形成や骨形成などの組織構築やその基盤となる代謝制御についての分子機構について教授する。さらに、組織構築の制御法および組織再構築法の基盤技術についても教育を行う。

認知と神経系における情報処理の基本原理とその分子基盤について教授する。神経機能を制御することにより、認知行動といった高次生体機能の制御法についての教育を行う。

細胞間や細胞内での情報伝達の基本原理とその本体および特性、とりわけその時間的空間的側面について教育する。外界からの刺激による細胞の活性化・分化・増殖・死の分子機構について主に、細胞内シグナル伝達の観点から教育する。

本学では、最近注目されている再生医療および細胞治療の実用化に向けて、医学部附属病院内にクリーンルームを備えた細胞治療センターにおいて、治療研究を行っている。さらに、本分野における基礎研究を推進するために、ヒト胚性幹細胞（ＥＳ細胞）の培養をも視野に入れた再生・細胞医療実験施設を２号館１階に建設した。本演習では、再生医療・細胞治療の基礎を学び、再生医療・細胞治療に必須となる細胞分化誘導法と細胞の解析法、大量増幅法、ならびに、臨床投与に必須である細胞の品質／安全管理技術について、講義および演習を行う。

免疫システムによる分子情報処理の基本原理とその分子基盤について講義する。免疫システムは多様な分子を抗原として認識し、種々の病原微生物など排除すべき抗原に反応し、これらの抗原を排除する、この際の応答の様態も微生物の種類によって異なる。一方、正常な免疫システムは環境抗原や自己抗原には反応しない。これらの抗原に反応すると、アレルギーや自己免疫疾患となる。本特論では、このような免疫システムが特徴的にもつ機能の分子基盤を講義し、さらに、免疫システム制御による生体応答の制御法について概説する。

生体分子、細胞、組織、臓器およびそれらの集合体を含め生体システムを発想の源とするバイオマテリアルの創製とバイオナノテクノロジー、バイオエレクトロニクス、ドラッグデリバリーシステム、再生医工学での利用に関する基礎から最近のトピックスまで講義する。

本特論は、生命情報科学教育部博士前期および後期課程の全ての学生に対する共通必修科目である。大学院特別講義、難研セミナー、生材研セミナー、医歯学総合研究科大学院セミナー、COE拠点ナノサイエンスフォーラム、Bone Biology Seminar、その他教育部が指定するセミナーを聴講することが必要である。
ゲノム情報やプロテオーム情報など最新の生命科学情報を有効に活用するためには、広範な学問領域の複合的知識が必要である。博士前期課程の学生には疾患生命科学概論において分子生物学、機能分子生化学、構造生物化学、情報科学などの基礎概念が集中講義される。疾患生命科学概論で基礎的知識を得た上で、本特論では、学内外のトップサイエンティストによる専門的な内容を含む講演やセミナーに積極的に参加し最先端の研究領域についての見識を広めることを目的とする。

バイオ産学連携に関連して、知的財産の考え方、特許の申請方法やベンチャーファンドに関する実践 的知識を身につけるとともに、バイオ企業の財務の基礎を学ぶ。

大学院教育支援実験施設（形態機能解析室）を利用して、中枢神経系の組織切片の作成法及び免疫組織染色法の演習を行い、共焦点顕微鏡観察を行って、形態学的解析技術の基礎を身につけるとともに、その施設の利用法を学ぶ。

大学院教育支援実験施設に設置しているDNAシークエンサーの動作原理および利用法を習得し、ゲノムの塩基配列情報の解析、およびSNPs等のゲノム多型解析を演習する。また、DNAマイクロアレイを利用した遺伝子発現解析、さらにその遺伝子発現データを利用したプロファイリング解析について学ぶ。

大学院教育支援実験施設を利用して、トランスジェニックマウスや遺伝子ノックアウトマウスの作成にあたっての基本的な知識と技術を習得する。

生命の誕生から発達まで、最新の分子生物学、遺伝学レベルで概説する。また、小児成長における遺伝疾患を系統的に学習し、発生学を基盤とした、将来のステム細胞を用いた再生医療への展望を考える。個の発生を通して、医学生物学的知識を蓄えるだけでなく、まだ解明されてないパラダイムが何であるかを学び、それが明かされる事で期待されるインパクトを想像することで、サイエンス教育の本質に迫ることを目的とする。

生物自身や、生体内のタンパク質、ビタミン、レセプター、核酸、組織、臓器等の知的機能を有する物質やシステムについて概説すると共に、その機能を模倣または利用した有機系物質や医療用の高機能材料、機能化デバイス＆システム等について、「インテリジェントな機能化」という側面より、最新のトッピクスを含めて講義を行う。

ケミカルバイオロジーとは、新しい機能を持つ分子を設計、合成し、生体内で機能させることで、生体機能を解明、もしくは制御する研究分野である。このような化学的アプローチによる生体機能研究はポストゲノム時代の生命科学研究の柱となる。本特論では、ケミカルバイオロジー研究の基礎と、現状ならびに今後の展開について講義を行う。

細胞増殖は生命現象のなかで根元的なもののひとつであり、その制御機構を知ることは、個体の発生、形成、維持などに関わる諸現象を理解するうえで基本的な知見となる。そこで細胞増殖制御の分子機構について理解し、発生分化や固体維持において、細胞の数や大きさ、染色体DNAの複製と分配など細胞増殖がどのように時空間的に厳密に制御されるかを教育する。また、その破綻は形態異常やがんをひき起こし、さらに老化などと密接に関連している。そこで増殖・分化異常としての観点から「がん化」を教育する。

学会発表だけでなく様々な機会に、自分の研究目的や成果を英語で的確に発表するプレゼンテーション技術が重要になってきている．1つのパッセージで提示されたstatementについて、defendおよびattackする、という演習を繰り返しながら、論理的に自分の見解をプレゼンする技能および言語能力を育成する。

オミックス情報の具体的な活用事例や活用手法を学ぶ。オミックス研究の実際の活用事例や活用手法を取り上 げることで、トランスレーショナルリサーチの具体的な手法を学ぶことをねらいとしている。実業界で活躍している講師 陣と直接対話できることも大きな特徴である。

経路網から疾患を理解する新しいシステム病態学の概念と実例を学ぶ。発生、代謝系、シグナル伝達系、免疫 系、呼吸器、循環器、血管系、脳神経、癌を対象に、これらの系における生体分子ネットワークのモデルと疾病原因 解明へのアプローチについて考察することがねらいである。

各学生がそれぞれバイオ情報学に関連する研究プロジェクトを展開する。また実際に先端的研究現場での実験に主体的に参加して、自ら研究課題を解決するとともに、複数の指導教員の指導により、高度な研究を実践的に展開する。

ゲノム情報をコンピュータ検索し、実際の疾患遺伝子をモデルとしてその機能を予想したり、その機能変異を実際に調べる演習を行う。

Ｘ線結晶学を中心に、生体高分子の立体構造解析の原理を学び、構造解析に欠かせない試料の大量調製や実際の解析手法について演習する。さらに、得られた構造データの応用方などについても学ぶ。

各種の配列情報データベース、プロテオームデータベース等の概略を学び、実際に幾つかの配列情報、構造情報、遺伝子発現情報データベースなどにアクセスして、その利用法を演習する。また各種の文献情報データベースの概略を学び、実際に幾つかの文献情報データベースにアクセスして、その利用法を演習する。さらに統合ソフトの利用に関しても演習も行う。

各学生がそれぞれ高次生命科学に関連する研究プロジェクトを展開する。また実際に先端的研究現場での実験に主体的に参加して、自ら研究課題を解決するとともに、複数の指導教員の指導により、高度な研究を実践的に展開する。

細胞内機能分子の概念と利用法を学び、それによって実際に細胞機能を制御する演習を行う。

神経システムや免疫システムの構成原理に基づく神経細胞や免疫細胞の機能改変法を学び、細胞機能改変や発生工学的手法を用いて個体レベルでの高次生体機能制御法の演習を行う

バイオセンシングにより得られる情報から、複雑な生体システムをモデリング・シミュレーションする技術に関する研究手法を用いて、より高度な研究教育を展開する。また、複数の指導教員の下、工学的視点によるアプローチを身につける。