科目名	バイオインフォマティクス
単位数	2.0
担当者	医用情報科学専攻　教授　鷹野 優
履修時期	後期
履修対象	３年次
講義形態	講義
講義の目的	ゲノム情報学は生命現象を情報科学の立場から理解する学問分野であり、生命現象の理解には、コンピュータの計算能力の利用が必要不可欠である。 本講義では、国際的なデータバンクが整備している主要なデータベースの内容とそれらを用いた解析方法を中心に習得する。
到達目標	ゲノムのデータ解析に関して、生命の起源や進化などの解明に重要な分子進化系統樹の推定法をはじめ，動的計画法や統計的手法などを用いて、配列の整列化、あいまい性を持つ配列モチーフの表現法や抽出法について理解・計算できるようになる【知識1、知識２、技能1、思考力・判断力】。
受講要件	全学共通科目については「基礎生物学」または「基礎生化学」、専門科目については、「データベース」「パターン認識」（知能工学科）、「分子生物学I、II」（医用情報科学科）などを履修していることが望ましい。
履修取消の可否	可
履修取消不可の理由
事前・事後学修	事前学修として、教科書の指定範囲を読む。 事後学修として、授業後に出す課題にとりくむ。
講義内容	第1回 概論 第2回 塩基配列データベース 第3回 塩基配列の決定 第4回 ペアワイズアラインメント（配列整列化）1：概論、スコア関数 第5回 ペアワイズアラインメント（配列整列化）2：グローバルアラインメント 第6回 ペアワイズアラインメント（配列整列化）3：ローカルアラインメント 第7回 マルチプルアラインメント（多重整列化） 第8回 バイオインフォマティクス演習 第9回 プロファイルの作成1:概論、位置特異的スコアマトリックス(PSSM) 第10回 プロファイルの作成2:プロファイルHMM 第11回 プロファイルにもとづく検索1:PSSMにもとづく検索 第12回 プロファイルにもとづく検索2:プロファイルHMMにもとづく検索 第13回 分子進化系統樹1：概論、UPGMA、近隣結合法 第14回 分子進化系統樹2：最尤法、最大節約法 第15回 まとめ ※授業の順序は変更することがある。 ※上記とは別に期末試験を実施する。
期末試験実施の有無	実施する
評価方法・基準	期末試験などの点数の他に、授業態度および課題レポート提出状況などを考慮し、評価する。 1．代表的なゲノム情報のデータベースにアクセスし、必要な情報が取得できること。 2．塩基配列の決定、ペアワイズアラインメント、マルチプルアラインメントなどの原理にもとづいて、具体例を通して計算できること。 3. プロファイル作成、プロファイルにもとづく検索、分子進化系統樹の推定などの原理にもとづいて、具体例を通して計算できること。 授業態度　10% レポート・演習　10% 試験　80%
教科書等	教科書：北上 始、斎藤成也、太田聡史「ビッグデータ時代のゲノミクス情報処理」（コロナ社）
担当者プロフィール	シミュレーションやインフォマティクスを用いたタンパク質の研究をしています。詳しくは、個人のホームページ（https://sites.google.com/site/yutakano74/）を参照してください。 居室：情報科学部棟5階530 【学生の学習指導・支援体制について】 授業内容や宿題などに関する、学生の個別学習相談を随時受け付けています。教員の所在は、学内サイネージ等に掲示されていますので、確認の上、研究室を訪ねてみてください。
講義に関連する実務経験
課題や試験に対するフィードバック	レポート・演習については、模範解答を配布する。
アクティブ・ラーニング	振り返り
キーワード	ゲノム、タンパク質、データベース、プログラミング
備考