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アクセス数　2602　　このページの最終更新　2011-06-27 (月) 11:34:05

学期内のレポート課題は３回を想定していましたが、適当な課題にならないので、２回のみにします。

学期末のレポート課題を準備しました。　⇒　期末課題.pdf

2011年春学期　バイオインフォマティクス基礎論 †

火曜日　４限

授業の目的 †

「バイオ」（生物学・生命科学）を適用の中心分野としたときの、「インフォマティクス」（情報学 〜 大量のデータから意味ある情報を知的処理によって抽出）のさまざまな手法・原理を学ぶ。

• インフォマティクス（情報学、非常に幅広い）のうち、生命科学に適用されている手法・原理に限定して学ぶ。インフォマティクスの応用分野は、当然、生命科学だけではなく、ここで概観する手法・原理は他の分野にも適用されるものである。
• インフォマティクスは、特にアルゴリズムや処理方法を中心にして概観する。
• 生命科学・生物学については、適用の対象として理解する程度にとどめる。生命科学の系統的な理解は、別途その分野の教科書等を参照して欲しい。
  　　　　やさしい入門書の例：　「ファーストブック　生命科学がわかる」
  　　　　　　工藤佳久・都筑幹夫、技術評論社、978-4-7741-3613-4、平成20年10月　1780円
• 生命科学の研究者が使うためのハウツーではない。生命科学者にとってバイオインフォマティクスはツールであって、使いこなすことが目的で、原理は興味の対象外である事が多い。「バイオインフォマティクス」を称する教科書も、そのような本があるが、それはこの授業の目指すところではない。具体的にはネット経由で遺伝子データベースをアクセスするやりかたの解説や、Perlなどの言語と生命科学用パッケージ（たとえばBioPerlなど）を使ってデータ処理プログラムを作る解説などである。
• 逆に、情報処理のための生物学、たとえば、生命現象を利用した計算処理（ニューロコンピューティング、遺伝的アルゴリズム、生命化学反応による情報処理など）は授業の対象とはしない。（注）これらはそれぞれに面白いテーマであるし、特に最後の生命化学反応を素子とするコンピュータはほとんど未知であって興味深いのだが、この授業では対象としない。

前提知識 †

• 生命科学についての予備知識は、最低限として高校の生物や啓蒙書レベルの程度を求める。授業の進展につれて、興味を持っていろいろな本を読んで欲しい。
• 情報科学・情報処理についての予備知識は、情報科学科３年生としてのレベルを求める。アルゴリズムとは一般にどのようなものかを理解していること、アルゴリズムをプログラム化できること、コンピュータおよびネットを操作できることなど。授業で扱う特定のアルゴリズムについては、特に前提知識は不要である。

授業スケジュール(as of 2011/02/22) †

回	日	テーマ	内容	教科書
1	04/05	バイオインフォマティクス総論	（分子）生物学の概観、情報処理	第１章
2	04/12	配列アラインメント（１）	ペアワイズアラインメント・ローカルアラインメント	2.1〜2.4
3	04/19	配列アラインメント（２）	ホモロジー検索・マルチプルアラインメント	2.5〜2.6
4	04/26	配列解析（１）	モチーフ・ＨＭＭ・カーネル法	3.1〜3.3
5	05/10	配列解析（２）	ゲノム配列推定・ゲノム再構成	3.4〜3.5
6	05/17	進化系統樹推定（１）	系統樹・距離行列法	4.1〜4.3
7	05/24	進化系統樹推定（２）	最節約法・進化の確率モデル・評価と比較	4.4〜4.6
8	05/31	高次構造解析・比較	RNA２次構造予測・構造比較	5.1〜5.2
9	06/07	高次構造推定	タンパク質立体構造予測	5.3
10	06/14	ネットワーク解析（１）	遺伝子発現解析・遺伝子ネットワーク	6.1〜6.4
11	06/21	情報のマイニング（１）	文献情報とテキストマイニング
12	06/28	情報のマイニング（２）	データマイニングとテキストマイニング追加
13	07/05
14	07/12

授業の進め方・評価・教科書などについて †

授業の進め方：

• 基本は講義形式とする。

教科書：

• 「バイオインフォマティクスの数理とアルゴリズム」　阿久津達也著　共立出版　4-320-12178-2　3,000円
  アルゴリズムの説明は、この本をベースにして行い、随時必要に応じて他の本の説明を紹介する。

参考書：　いずれも、図書館にある。その他、授業中に必要に応じて紹介する。

• 「バイオインフォマティクス基礎講義」A.M.Lesk、岡崎康司他訳、ＭＥＤＳｉ 4-89592-343-6
• 「バイオインフォマティクス入門」J.C.Setubal他、五条堀孝他訳、共立出版 4-320-05580-2

• 「バイオインフォマティクスのためのアルゴリズム入門」 N. C. Jones他、渋谷哲朗・坂内英夫訳、共立出版、4-32005650-3　（アラインメントの説明が非常に丁寧）

評価

• 授業内課題（60点）、期末試験（40点）の合計点を評価とする。

オフィス・アワー

• 当面は金２限と火3限　　（春学期開始後、変更の可能性あり）
  
• その他、空き時間には随時。　　空き時間は 週間予定 と その日の予定　を参照のこと
  場所は4号館5階 4541室　

　 メモ：　清水謙多郎先生の資料

メモ：　JSTバイオインフォマティクス推進センターゲノム解析ツール　リンク集

2011年度課題 †

	内容		締切
第１回	配列アラインメントプログラミング	サンプル入力	5/17
第２回	ClustralWを使って系統樹を書く（下記2010年度分資料参照）	下記fastaデータ参照	6/7
第３回	タンパク質の構造　⇒　中止		無しにします
期末	期末課題レポート	期末レポート課題	7/19（火）午後５時

2010年度分の第７回進化系統樹（２）演習課題のための資料とデータ例 †

• bif10_7_enshuu.pdf
• hemoglobin_fasta.txt
• myoglobin_fasta.txt
• lysozyme_fasta.txt