システム生物学

細胞の増殖や分化、生体ホメオスタシス、発生、神経活動などのさまざまな生命現象の特徴を、個々の分子や遺伝子が集まって機能する分子ネットワークの「システム」の振る舞いとして理解する。簡単な分子ネットワークの組み合わせでできる微分回路や積分回路、振動子、メモリ、スイッチ応答などの振る舞いを、具体的な生命現象に照らし合わせながら講義する。さらに、最近急速に発展しつつある多階層オミクスを統合したデータドリブンのシステム生物学についても紹介する。 6月4日【1】生化学反応系のシステム生物学；フィードフォワード(1)。微分積分回路と細胞運命決定 6月11日【2】生化学反応系のシステム生物学；フィードフォワード(2)。インスリンの時間パターンによる生体ホメオスタシスの制御、AKT 低周波フィルタと細胞成長制御 6月18日【3】生化学反応系のシステム生物学；ネガティブフィードバック。振動、共振周波数、固有値と解の振る舞い。 6月25日【4】生化学反応系のシステム生物学；ポジティブフィードバック。ヘモグロビンの高次反応と協同性、ポジティブフィードバックによるスイッチ応答。 7月2日【5】生化学反応系のシステム生物学；ポジティブ+ネガティブフィードバック。神経細胞の活動電位。確率共鳴、分子数の少数性によるゆらぎを利用したロバストな情報コード。 7月9日【6】シャノンの情報理論によるシグナル伝達経路の解析。 7月16日【7】 代謝フラックス解析。多階層オミクスを統合したデータドリブンシステム生物学。

配布する講義資料（パワーポイント）を中心に講義する。

出席とレポート課題により総合的に評価する。変更があれば授業中にアナウンスを行う。

システムバイオロジー (現代生物科学入門 第8巻) (単行本) 北野 宏明・近藤 滋・黒田 真也・金子 邦彦(著) 岩波書店

システムバイオロジー (現代生物科学入門 第8巻) (単行本) 北野 宏明・近藤 滋・黒田 真也・金子 邦彦(著) 岩波書店

生物情報科学科３年生および生物化学科３年生は、本講義内容がS2の生命科学基礎実験/生物化学実験Iにおけるシミュレーションの実習と連動しているため受講するのが望ましい。