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哺乳動物細胞における遺伝子の再編機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 63440086
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 分子遺伝学・分子生理学
研究機関東京大学

研究代表者

池田 日出男  東京大学, 医科学研究所, 教授 (10012775)

研究分担者 増田 明子  東京大学, 医科学研究所, 教務職員 (90134626)
川崎 一郎  東京大学, 医科学研究所, 助手 (50204706)
加藤 潤一  東京大学, 医科学研究所, 助手 (10194820)
小林 一三  東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30126057)
本田 正明  東京大学, 医科学研究所, 助手 (20012742)
梨本 裕子  東京大学, 医科学研究所, 助手 (80012730)
研究期間 (年度) 1988 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
23,700千円 (直接経費: 23,700千円)
1991年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1990年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1989年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1988年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワード遺伝的組換え / 相同的組換え / 非相同的組換え / DNAトポイソメラ-ゼ / DNA鎖転移活性 / DNA複製 / SV40 / 染色体の分離 / DNAジャイレ-ス / recA蛋白質 / ヒストンH1 / 反復配列 / DNAトポイソナラ-ゼ / トランスポゾン / 遺伝子ターゲッティング / DNAジャイレース / DNAトポイソメラーゼII / DNA鎖転移酵素
研究概要

(1)分裂酵母の相同的組換えと細胞増殖に必須な遺伝子の解析。我々は、出芽酵母よりも動物細胞に近いと言われている分裂酵母からdph1と名付けた相同組換えの遺伝子を単離することに成功した。この遺伝子の産物を精製し、相同的組換えにおいて重要な役割を持つDNA鎖転移活性を持つことを明らかにした。さらに、dhp1に類似したもう一つの組換え遺伝子dhp2を見い出した。面白いことに、dhp2は増殖に必須ではないが、dhp1は酵母の増殖にも必要な遺伝子であり、組換え遺伝子としては初めての性質を示した。現在、このdhp1やdhp2遺伝子の組換え機能や細胞増殖機能の解析を行なっており、これによって真核生物の組換え機構解明の手掛かりが得られると考えている。
(2)哺乳動物細胞の相同組換え遺伝子の単離。我々は、分裂酵母の組換え遺伝子のアミノ酸配列の情報を利用して、酵母dhp2遺伝子と相同性を持つヒトの組換え遺伝子を単離することに成功した。これによって、DNA鎖転移酵素を精製して、生化学的解析をしたり、酵素を過剰発現させてin vivoにおける組換えの解析の解析を行なうことが可能となった。また、マウスの組換え遺伝子を単離して、変異型のマウスの作製を試みる計画を進行させている。
(3)動物細胞における相同的組換えの無細胞系の開発:組換えと複製のカップリング。動物細胞系における相同的組換え及び非相同的組み換えのin vitro系の開発を行なう目的で、SV40ウイルス由来のシャトルベクタ-に順向きの反復配列を挿入して、その間の組換えを検出する系を作製した。これをSV40ウイルスのin vitro DNA複製系に加えて反応させることによって、このSV40由来のシャトルベクタ-の組換えがin vivoと同様に再現されることを見いだした。しかも、この組換えはDNA複製が起こる条件(SV40ori及びT抗原に依存)でのみ観察されるという興味ある結果が得られた。このことは、動物細胞における相同的組換えはDNA複製とカップルして起こることを示唆している。また、順向きの反復配列を含まないベクタ-では、非相同的組換えが起こることも観察された。このin vitro組換え系は、生化学的に哺乳動物細胞の遺伝子組換え機構を研究していく上で大きな手がかりとなるであろう。
(4)DNAトポイソメラ-ゼの組換えにおける役割。我々はDNAトポイソメラ-ゼの生体内での機能を理解する事を目的にして研究を進め、染色体の分離に必要な大腸菌で四番的のトポイソメラ-ゼ、トポIVを発見した。さらに、2つのサブユニットの精製を行ない、生化学的な性質を調べ、大腸菌のトポIVには内膜と結合する性質があることが分かった。さらに高等動物において遺伝学的手法が使える材料であるマウスのII型トポイソメラ-ゼの遺伝子のクロ-ニングに成功した。

報告書

(5件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (69件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (69件)

  • [文献書誌] Y.S.Bae,M.Chiba,M.Ohira and H.Ikeda.: "A shuttle vector for analysis of illegitimate recombination in mammalian cells: Effects of DNA topoisomerase inhibitors on deletion frequency." Gene. 10. 285-289 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohira,Y.-S.Bae,and H.Ikeda.: "A new type of insertion mutation in monkey cells: insertion accompanied by long targe site duplication." Mol.Gen.Genet.229. 325-333 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kumagai and H.Ikeda: "Molecular Analysis of the recombination junctions of λbio transducing phages." Mol.Gen.Genet.230. 60-64 (1991)

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  • [文献書誌] J.Watanabe,K.Nakata,H.Nashimoto,and H.Ikeda: "Cloning and characterization of a repetitive sequence from Pneumocystis carinii." Rarasitol.Res.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ikeda,M.Kumagai,T.Yamashita, and M.Honda: "Involvement of type II DNA topoisomerases in illegitimate recombination in Escherichia coli: Analyses of the partial diploid of phage T4 and the specialized transducing particles of phage λ." DNA topoisomerases in chemotherapy (Ed.T.Ando),CRC press,Inc.Boca Raton, USA. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J,Kato and H.Ikeda: "Purification and characterization of DNA topoisomerase IV in Escherichia coil." DNA topoisomerases in chemotherapy (Ed.T.Ando),CRC press,Inc.Boca Raton, USA. (1992)

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  • [文献書誌] I,Kobayashi: "Mechanisms for gene conversion and homologous recombination:The double-strand break repair model and the successive half crossing-over model." Adv.Biophysics. 28. (1992)

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  • [文献書誌] K.Yamamoto,K.Kusano,N.Takahashi,H.Yoshikura,and I.Kobayashi.: "Gene conversion in Escherichia coli RecF patyway.A successive half crossing-over model." Mol.Gen.Genet.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Takahashi,K.Yamamoto,Y.Kitamura,S.Luo,H.Yoshikura,and I.Kobayashi: "Non-conservative recombination in E.coli." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.(1992)

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  • [文献書誌] Y-S. Bae, I. kawasaki, H. Ikeda and L. F. Liu.: "Illegitimate recombination mediated by calf thymus DNA topoisomerase II in vitro." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85. 2076-2080 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. M. Saing, H. Orii, Y. Tanaka, K. Yanagisawa, A. Miura and H. Ikeda.: "Formation of deletion in Escherichia coli between direct repeats located in the long inverted repeats of a cellular slime mold plasmid : Participation of DNA gyrase." Mol. Gen. Genet.214. 1-5 (1988)

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  • [文献書誌] K. Kawakami, Y. H. Jonsson, G. R. Bjork, H. Ikeda and Y. Nakamura.: "Chromosomal location and structure of the operon encoding peptid-chain-release factor 2 of Escherichia coli" Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85. 5620-5624 (1988)

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  • [文献書誌] I. Kobayashi and N. Takahashi.: "Double-stranded gap repair of DNA by gene conversion in Escherichia coli." Genetics. 119. 751-757 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yamamoto, N. Takahashi, H. Yoshikura, and I. Kobayashi.: "Homologous recombination involving a large heterology in escherichia coli." Genetics. 119. 759-769 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tomono, M. Shiozaki and H. Ikeda.: "Formation of lambda transducing phage In Vitro : Involvement of DNA Gyrase." J. Biochem.105. 423-428 (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kawasaki, S. Sugano and H. Ikeda.: "Calf thymushistone H1 is a recombinase that catalyzes ATP-independent DNA strand transfer." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86. 5281-5285 (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Chiba, H. Shimizu, A. Fujimoto, H. Nashimoto and H. Ikeda.: "Common sites for recombination and cleavage mediated by bacteriophage T4 DNA topoisomerase in Vitro." J. Biol. Chem.264. 12785-12790 (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kawakami, S. Naito, N. Inoue, Y. Nakamura, H. Ikeda and H. Ucida.: "Isolation and characterization of herC, a mutation of Escherichia coli affecting maintenance of ColE1." Mol. Gen. Genet.219. 333-340 (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ikeda.: "DNA topoisomerase-mediated recombination." DNA topology and its biological ellects. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Habor, New York. 341-359 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Masuda-Miura and H. Ikeda.: "The gyrase of Escherichia coli participates in the formation of a spontaneous deletion by recA-independent recombination in vivo." Mol. Gen. Genet.220. 345-352 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ohashi, H. Nashimoto, H. Ikeda, and A. Tamura.: "Cloning and nucleotide sequencing of the gene (tsg56) encoding a type-specific antigen from Rickettsia tsutsugamushi." Gene. 91. 119-122 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hayashi, J. Watanabe, K. Nakata, M. Fukayama, and H. Ikeda.: "A Novel diagnostic method of Pneumocystis carinii : In situ hybridization of ribosomal RNA with biotinylated oligonucleotide probes." Laboratory Invest.63. 576-580 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kawasaki, N. Adachi and H. Ikeda.: "Nucleotide sequence of S. pombe inorganic pyrophosphatase." Nucleic Acid Res.18. 5888 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, N., and Kobayashi, I.: "Evidence for the double-stand break repair model of bacterio-phage lambda recombination." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87. 2790-2794 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitamura, Y., Yoshikura, H., and Kobayashi, I.: "Homologous recombination in a mammalian plasmid." Mol. Gen. Genet.222. 185-191 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, J., Nishimura, Y., Imamura, R., Niki, H., Hiraga, S., and Suzuki, H.: "New topoisomerase essential for chromosome segregation in E. coli." Cell. 63. 393-404 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, H., Arakawa, E., Ito, K., Kato, J., and Nakamura, A: "Genetic analysis of an invasion region by use of a Tn3-lac transposon and identification of a second positive regulator gene, invE, for cell invasion of Shigella sonnei : significant homology of InvE with ParB of plasmid P1." J. Bacteriol.172. 619-629 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, A., Kato, J., Watanabe, H., Nair, B. G., and Takeda, T.: "Cloning and nucleotide sequence of a heat-stable enterotoxin gene from Vibrio cholerae non-O1 isolated from a patient with traveler's diarrhea." Infect. Immun.58. 3325-3329 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. -S. Bae, M. Chiba, M. Ohira and H. Ikeda.: "A shuttlevector for analysis of illegitimate recombination in mammalian cells : Effects of DNA topoisomerase inhibitors on deletion frequency." Gene. 10. 285-289 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohira, Y. -S. Bae, and H. Ikeda.: "A new type of insertion mutation in monkey cells : insertion accompanied by long targe site duplication." Mol. Gen. Genet.229. 325-333 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kumagai and H. Ikeda.: "Molecular Analysis of the recombination junctions of lambdabio transducing phages." Mol. Gen. Genet.230. 60-64 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Watanabe, K. Nakata, H. Nashimoto, and H. Ikeda: "Cloning and characterization of a repetitive sequence from Pneumocystis carinii." Rarasitol. Res.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ikeda, M. Kumagai, T. Yamashita, and M. Honda: "Involvement of type II DNA topoisomerases in illegitimate recombination in Escherichia coli : Analyses of the partial diploid of phage T4 and the specialized transducing particles of phage lambda." DNA topoisomerases in chemotherapy. CRC press, Inc. Boca Raton. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kato and H. Ikeda.: "Purification and characterization of DNA topoisomerase IV in Escherichia coli." DNA topoisomerases in chemotherapy. CRC press, Inc. Boca Raton. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kobayashi.: "Mechanisms for gene conversion and homologous recombination : The double-strand break repair model and the successive half crossing-over model." Adv. Biophysics. 28. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yamamoto, K. Kusano, N. Takahashi, H. Yoshikura, and I. Kobayashi: "Gene conversion in Escherichia coli RecF patyway. A successive half crossing-over model." Mol. Gen. Genet.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Takahashi, K. Yamamoto, Y. Kitamura, S. Luo, H. Yoshikura, and I. Kobayashi.: "Non-conservative recombination in E. coli." Proc. Natl. Acad. Sci. USA.(1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.ーS.Bae,M.Chiba,M.Ohira and H.Ikeda.: "A shuttle vector for analysis of illegitimate recombination in mammalian cells:Effects of DNA topoisomerase inhibitors on deletion frequency." Gene. 10. 285-289 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohira,Y.ーS.Bae,and H.Ikeda.: "A new type of insertion mutation in monkey cells:insertion accompanied by long targe site duplication." Mol.Gen.Genet.229. 325-333 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kumagai and H.Ikeda: "Molecular Analysis of the recombination junction of λbio transducing phages." Mol.Gen.Genet.230. 60-64 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] J.Watanabe,K.Nakata,H.Nashimoto,and H.Ikeda: "Cloning and characterization of a repetitive sequence from Pneumocystis carinii." Rarasitol.Res.(1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda,M.Kumagai,T.Yamashita,and M.Honda: "Involvement of type II DNa topoisomerases in illegitimate recombination in Escherichia coli: Analyses of the partial diploid of phage T4 and the specialized transducin particles of phage λ." DNA topoisomerases in chemotherapy (Ed.T.Ando),CRC press,Inc.Boca Raton,USA. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kato and H.Ikeda: "Purification and characterization of DNA topoisomerase IV in Escherichia coli." DNA topoisomerases in chemotherapy (Ed.T.Ando),CRC press,Inc.Boca Raton,USA. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kobayashi: "Mechanisms for gene conversion and homologous recombination:The doubleーstrand break repair model and the successive half crossingーover model." Adv.Biophysics. 28. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto,K.Kusano,N.Takahashi,H.Yoshikura,and I.Kobayashi.: "Gene conversion in Escherichia coli RecF patyway.A successive half crossingーover model." Mol.Gel.Genet. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Takahashi,K.Yamamoto,Y.Kitamura,S.Luo: "Nonーconservative recombination in E.coli." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.(1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda: "DNA topoisomeraseーmediated recombination." DNA topoisomerase ( Eds.N.Cozzarelli and J.Wang ) Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,New York. 341-359 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] A.MasudaーMiura and H.Ikeda: "The gyrase of <Escherichia>___ー <coli>___ー participates in the formation of a spontaneous deletion by <recA>___ーーindependent recombination in vivo." Mol.Gen.Genet.220. 345-352 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohashi,H.Nashimoto,H.Ikeda,and A.Tamura.: "Cloning and nucleotide sequencing of the gene (<tsg56>___ー) encoding a typeーspecific antigen from <Rickettsia>___ー <tsutsugamushi>___ー." Gene. 91. 119-122 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hayashi,J.Watanabe,K.Nakata,M.Fukayama and H.Ikeda: "A Novel diagnostic method of <Pneumocystis>___ー <carinii>___ー:In situ hybridization of ribosomal RNA with biotinylated oligonucleotide probes." Laboratory Invest.63. 576-580 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kawasaki,N.Adachi and H.Ikeda.: "Nucleotide sequence of S__ー.<pombe>___ー inorganic pyrophosphatase." Nucleic Acid Res.18. 5888 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.ーS.Bae,M.Chiba,M.Ohira and H.Ikeda.: "A shuttle vector for analysis of illegitimate recombination in mammalian cells:effects of DNA topoisomerase inhibitors on deletion frequency." Gene.

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Takahashi and I.Kobayashi.: "Evidence for the doubleーstrand break repair model of bacteriophage λ recombination" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 2790-2794 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kitamura,H.Yoshikura,I.Kobayashi: "Homologous recombination in a mammalian plasmid." Mol.Gen.Genet.222. 185-191 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Tomono,M.,Shiozaki,M.,and H.Ikeda: "Formation of trunsdusing phage In Vitro:Involvement of DNA gyrase" J.Biochem. 105. 423-428 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki,I.,Sugano,S.and H.Ikeda.: "Calf thymus histone H1 is a recombinase that catalyzes ATPindependent DNA strand transfer." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 86. 5281-5285 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Chiba,M.,Shimizu,H.,Fujimoto,A.,Nashimoto,.H.and H Ikeda: "Common sites for recombination and cleavagemediated by bacteriophage T4 DNA topoisomerase In Vitro." J.Biol.Chem.264. 12785-12790 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami,K.,Naito,S.,Inoue,N.,Nakamura,Y.,Ikeda,H.and H.Uchida: "Isolation and characterization of herC,a mutation of Escherichia coli affecting maintainance of col E1." Mol.Gen.Genet.219. 333-340 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Miura Masuda,A.,and H.Ikeda: "The gyrse of Escherichia coli participates in the formation of a spontaneous celetion by recA-independent recombination in vitro." Mol.Gen.Genet.

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,H.: "DNA topoisomerase-mediated recombination." “DNA topoisomerases"(Eds.N.Cozzarelli and J.Wang)Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.

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  • [文献書誌] 池田日出男: "核酸シグナル実験マニュアル" 講談社サイエティフィック, (1989)

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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