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生命現象を分子レベルで捉え、薬物の作用を生化学的に理解するための方法論を学ぶことを目的とし、生体試料、細胞及び微生物の取り扱い方法、ならびに生化学的、分子生物学的基本操作を修得する。
具体的には、臓器・組織の構造の観察、タンパク質・酵素活性の測定、細胞・組織を用いた生理機能の生化学的解析、遺伝子発現の解析、微生物の分離や形質発現の観察、DNAの増幅や制限酵素地図作成など分子生物学的な基本操作について学ぶ。
This course aims to improve students’ ability to handle biological materials including tissues, cells, and bacteria, in biochemical and molecular biological methods, to learn methodologies for analyzing physiology and pharmacology of organisms: i.e. students learn how to analyze structure of organs and tissues, how to measure enzymatic activities, and gene expression, and methods for protein purification, bacterial isolation, DNA amplification, and restriction enzyme mapping.
基礎生物学実験では、微生物学基礎実験と植物タンパク質実験の実習を行う。
微生物学基礎実験では無菌操作、純化操作、微生物の培養、顕微鏡観察、菌量測定を通じ、微生物の取り扱い方や微生物の安全取扱いおよびバイオハザード対策を学ぶ。
植物タンパク質実験では、生化学実験における基礎である酵素・タンパク質の取り扱いを学ぶとともに、微量生体試料を用いた実験操作に慣れることを目的とする。
In this practical training, students will conduct basic experiments on microorganisms and plant proteins.
In the basic experiment on microorganisms, students will perform aseptic manipulation and isolation, culture, microscopic examination and quantification of microorganisms so that they can learn safe handling of microorganisms and biohazard countermeasures.
In the basic experiment on plant protein, students will learn manipulation of enzymes and proteins as the basis of biochemical experiments so that they can gain skills to handle small quantities of biological materials.
細菌の細胞構造と生理現象を分子生物学的に理解するための基礎的知識を習得する。さらに有用物質生産等の細菌の持つ能力を引き出して産業に結びつける応用微生物学、および動物・植物への感染機構の解明や微生物制御などへの応用に結びつける力を育む。
In this class, student will learn the basic knowledge to understand the bacterial cell structure and physiology at the molecular-level, and will develop the ability to apply skills for the industry and infection control.
細菌および真核微生物と宿主生物（植物と動物）の相互作用を理解するために微生物の生命現象（物質・小胞輸送、遺伝子発現、遺伝子伝播、ストレス応答など）に関する基礎を紹介する。また、これらの微生物の生命現象を理解した上で、産業応用に向けた最新の知見を紹介する。さらに生物産業への応用に結びつける能力を身につける。
This course provides explanations of the basics of biological phenomena (such as solute transport, gene expression, gene's transmission, stress response) to understand the interaction between microorganisms and their host organisms. Moreover, the latest findings for the industrial application will be introduced. This course aims to improve the student's ability to apply the basic findings to the biological industries.
細胞生物学を分子レベルで研究するために必要な基本的な技術（遺伝子増幅、プラスミドの構築、遺伝子組換え体の作成、遺伝子組換えタンパク質の発現・精製など）を理解し、実践する。また、生体分子の細胞内における機能を解析するために必要な細胞生物学的な解析方法（遺伝子導入、蛍光顕微鏡による観察など）を理解し、実施する。
In this training course, students will understand and perform the fundamental techniques that are used to study cell and molecular biology, such as PCR, transformation, plasmid preparation, SDS-PAGE, and fluorescence microscopy.
授業の目標
・生物学を構成する基本的な分野への全般的認識を得る．
・自然と生態系のつながりについて全般的認識を得る．
・工学との関わり方について概略を説明できる．
授業の概要
生物学を構成する基本的な事項、生体を作る分子，生体膜、細胞のはたらき，代謝、免疫、生殖・発生・分化、遺伝子発現、多様性と進化、生態系等について、人間社会・技術とのつながりを含めて概説する.．
達成方法
講義と小テスト・レポートによる．
Objectives:
To understand the outlines and basics of component fields of biology, structures of ecosystems, and their linkages with engineering
Lecture summary:
The following topics are lectured: basic components of biology, biomolecules, biomembrane, roles of cell, metabolisms, immune, reproduction/development/differentiation, gene expression, diversity and evolution, ecosystem and their linkages with human society and engineering.
Methods:
Lectures and quizzes
微生物を対象としたバイオサイエンスは、健康、食料、環境といったあらゆる分野で21世紀における人類の諸課題を解決する鍵科学の一つとして、その発展が期待されている。このような観点に立ち、本講義では微生物の構造と機能についての基礎知識を習得し、微生物の遺伝子構造や酵素産生、代謝の制御機構を分子レベルで理解し、遺伝子工学の基礎技術の原理を学ぶ。
Bioscience related to microorganisms covers one of the key science that solves problems in health, food, and environment. The purpose of this course is to obtain basic knowledge concerning structure and function of microbial cells, and to learn bioenergetics, metabolism, and genetics in microorganisms from the viewpoints of molecular biology, biochemistry, and molecular genetics.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１. 目的
生体において行われている高機能な作用の中で、特にDNAに保持されている遺伝情報の“発現”や“変換”の分子機構について学ぶ。
２. 概要
核酸分子の化学構造の知識を基にして、遺伝子DNAからRNAへ、RNAからタンパク質への遺伝情報の変換のメカニズムと生体機能を遺伝子レベルで解析し利用をはかるための「遺伝子工学」の基礎知識を学ぶ。
３. 達成目標等
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・核酸分子の化学構造を理解し、DNAの塩基配列を解析することができる。
・遺伝情報の変換と制御を理解し、説明することができる。
・遺伝子工学の原理を理解し、その利用を説明することができる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
We learn “Central dogma”. Central dogma explain the gene information flow in a biological systems. The information flow from gene sequence to amino acid sequence, the polypeptide with which forms an appropriate folded structure with function, is learned based on chemical structure.
有機化学の目的は有機物質の特性を理解することである。創薬化学実習２の前半部分では、創薬化学実習１に引き続き、有機化合物の合成を行う過程で反応の理解を深め、基礎的実験操作を学習するとともに試薬、器具の安全な取り扱い方を修得する。
後半部分はPart 1とPart 2の２つの部分から構成される。Part 1では生薬・天然物化学に関する実習を行う。動植物や微生物の代謝によってつくり出される天然物は、古代より様々な形で利用されてきており、なかでも医療分野における重要性が高い。本実習では、生薬・槐花に含まれるフラボノール配糖体ルチンに関する実習を行い、天然物の単離、生合成酵素反応の解析、スペクトルデータ解析による化学構造の決定法などの基本操作を学ぶ。一方、Part 2では、医薬品の原料として重要な薬用植物に関する実習を行う。本実習では、日本薬局方に収載されている生薬の基原植物を中心に、附属薬用植物園で栽培されている重要な薬用植物の形態を観察し、味やにおいを確かめるとともに、利用部位、含有成分、用途について学習する。
In continuation of General Training in Organic Chemistry 1, the first half of this course continues to provide practical training in the basic techniques of the standard synthetic organic chemistry laboratory. The second part of this course provides practical training in the basic techniques of the isolation, derivative synthesis and characterization of natural products. Fieldwork in the Experimental Station for Medicinal Plant Studies is also included in the second part.