Details of the Researcher

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Yuuhei Yamano
Section
Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials
Job title
Assistant Professor
Degree

  • Ph D. (Engineering) (Nagoya University)

e-Rad No.
50938107

Research History 4

  • 2025/04 - Present
    Tohoku University　Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials　Assistant Professor

  • 2022/04 - 2025/03
    Tohoku University　Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials　The JSPS Research Fellowships for Young Scientist (PD)

  • 2021/04 - 2022/03
    Tohoku University　Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials　The JSPS Research Fellowships for Young Scientist (PD)

  • 2020/04 - 2021/03
    Nagoya University　Graduate School of Engineering　The JSPS Research Fellowships for Young Scientist (DC2)

Committee Memberships 2

  • 第13回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム 世話人

    2025/12 - 2026/09

  • 第20回バイオ関連化学シンポジウム 実行委員

    2025/12 - 2026/09

Professional Memberships 3

  • The Japanese Photochemistry Association

  • The Chemical Society of Japan

  • The Japan Society of Nucleic Acids Chemistry

Research Interests 7

  • Supramolecule

  • Photo reaction

  • Photo chemistry

  • Artificial nucleic acid

  • RNA

  • DNA

  • Nucleic acid chemistry

Awards 8

  1. 「籏野奨学基金」第20回多元物質科学研究奨励賞

    2025/09　多元物質科学研究所

  2. Outstanding Poster Presentation Award in ISBC2024

    2024/04　Division of Biofunctional Chemistry, The Chemical Society of Japan

  3. ISNAC Outstanding Oral Presentation Award for Young Scientist 2023 (Ohtsuka Award)

    2023/11

  4. 東海高分子学生優秀発表賞

    2019/11　中部化学関係学協会支部連合協議会

  5. 優秀学生発表賞（口頭）

    2019/09　光化学協会

  6. IGER Annual Meeting 2018 Poster Award

    2019/01　IGER

  7. 第67回高分子学会年次大会優秀ポスター賞

    2018/05　高分子学会

  8. 東海高分子研究会学生研究奨励賞

    2017/09　高分子学会 東海支部

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Papers 12

  1. A Structural Domain in the genomic RNA of SARS-CoV-2 Folds into a Compact Granular Structure without the N protein: A Single-Molecule Fluorescence Spectroscopic Investigation

    Takahiro Kimura, Takuya Katayama, Shion Ishikawa, Shrutarshi Mitra, Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Fumi Nagatsugi, Shilpi Laha, Athi N. Naganathan, Yuji Itoh, Satoshi Takahashi

    bioRxiv　2026/05/15

    Publisher: openRxiv

    DOI： 10.64898/2026.05.15.725307 　

    More details Close

    Abstract Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) packages its single-stranded genomic RNA (gRNA) having about 30,000 nucleotides into virions by forming 35–40 granular ribonucleoprotein (RNP) units. Each RNP unit has a diameter of ∼15 nm. While it is generally assumed that the assembly of these RNPs is driven by the binding of the nucleocapsid (N) protein to the gRNA in the cytoplasm, the precise molecular mechanism remains to be fully elucidated. In this study, we develop an experimental strategy based on single-molecule fluorescence and fluorescence correlation spectroscopies to examine the formation of long-range base pairing within a candidate structural domain corresponding to nt 12230-12686 of the gRNA (gRNA 12k ). Our results demonstrate that the 5’ and 3’ regions of gRNA 12k autonomously form long-range base pairing in near-physiological buffers containing mono- and divalent cations, independently of the N protein. This domain possesses an extensive secondary structure, is compact, and can unfold and refold reversibly upon heat treatment and cooling. Notably, the addition of the N protein melts the long-range base pairs, and causes the aggregation of multiple molecules of gRNA 12k . Based on these observations, we propose a refined mechanism for the genome assembly in SARS-CoV-2: gRNA initially forms autonomous granular structures, which are subsequently reorganized and condensed by the N protein to chaperone the assembly of the entire gRNA. Significance SARS-CoV-2 organizes its exceptionally long genomic RNA (gRNA) having about 30,000 nt into 35–40 granular ribonucleoprotein (RNP) units for viral packaging. It has been assumed that the nucleocapsid (N) protein drives the formation of the RNP granules. In this study, we challenge this prevailing view by demonstrating that a specific region of the gRNA sequence inherently encodes the information to fold into a compact, granular architecture independently of any proteins. Unexpectedly, we found that the N protein partially melts the autonomous structures, suggesting that it acts as an RNA chaperone to facilitate flexible genome assembly. Our findings redefine the interplay between viral proteins and gRNA, offering a new perspective on the mechanism of coronavirus replication.

  2. Singlet oxygen-mediated photocatalytic generation of abasic sites in DNA Peer-reviewed

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Okan Altan, Madoka Sasaki, Ahmed Mostafa Abdelhady, Shigeki Sasaki, Fumi Nagatsugi

    Communications Chemistry　2026/03/20

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s42004-026-01979-8 　

    eISSN： 2399-3669

  3. Chemical and photoinduced interstrand crosslinking of oligo DNA duplexes containing 2′-deoxythioguanosines Peer-reviewed

    Jamila Abbas Osman, Kazumitsu Onizuka, Yuuhei Yamano, Fumi Nagatsugi

    Communications Chemistry　9　(1)　2025/12/23

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s42004-025-01853-z 　

    eISSN： 2399-3669

  4. Generation of abasic sites in DNA by singlet oxygen produced from a photocatalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Okan Altan, Madoka Sasaki, Ahmed Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    ChemRxiv　2024/12

    DOI： 10.26434/chemrxiv-2024-7m8fx 　

  5. Development of novel nucleic acid modification method using photocatalyst and analysis of nucleic acid damage under photocatalytic reaction Invited Peer-reviewed

    Yuuhei Yamano

    Journal of the Japan Society of Nucleic Acids Chemistry　(8)　31-36　2024/09

  6. Functionalization of acyclic xenonucleic acid with modified nucleobases Invited Peer-reviewed

    Keiji Murayama, Yuuhei Yamano, Hiroyuki Asanuma

    Polymer Journal　55　(7)　743-752　2023/04/07

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41428-023-00776-7 　

    ISSN： 0032-3896

    eISSN： 1349-0540

  7. Formation of Direction-Controllable Pseudorotaxane and Catenane Using Chemically Cyclized Oligodeoxynucleotides and Their Noncovalent RNA Labeling Peer-reviewed

    Kazuki Kuwahara, Sayaka Yajima, Yuuhei Yamano, Fumi Nagatsugi, Kazumitsu Onizuka

    Bioconjugate Chemistry　2023/03/17

    Publisher: American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.bioconjchem.3c00031 　

    ISSN： 1043-1802

    eISSN： 1520-4812

  8. Photochemical Labeling of Nucleic Acid by Photocatalyst Tethered DNA Probe Peer-reviewed

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Madoka Sasaki, Shinichi Sato, Fumi Nagatsugi

    Chemistry Letters　51　(12)　1121-1124　2022/10/21

    Publisher: The Chemical Society of Japan

    DOI： 10.1246/cl.220397 　

    ISSN： 0366-7022

    eISSN： 1348-0715

  9. Hybridization-specific chemical reactions to create interstrand crosslinking and threaded structures of nucleic acids Peer-reviewed

    Kazumitsu Onizuka, Yuuhei Yamano, Ahmed Mostafa Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    Organic & Biomolecular Chemistry　20　(23)　4699-4708　2022

    Publisher: Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d2ob00551d 　

    ISSN： 1477-0520

    eISSN： 1477-0539

    More details Close

    This review introduces the creation of interstrand crosslinking and threaded structures based on the hybridization-specific chemical reactions and their functions and perspectives in oligonucleotide therapeutics, chemical biology and nanotechnology.

  10. Dual Crosslinking Photo-Switches for Orthogonal Photo-Control of Hybridization Between Serinol Nucleic Acid and RNA Peer-reviewed

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　27　(14)　4599-4604　2021/03

    DOI： 10.1002/chem.202003528 　

    ISSN： 0947-6539

    eISSN： 1521-3765

  11. cis ‐On/ trans ‐Off of DNA Hybridization with Alkylthio‐azobenzene on L‐Threoninol Responding to Visible Light Peer-reviewed

    Hiroyuki Asanuma, Teruchika Ishikawa, Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Xingguo Liang

    ChemPhotoChem　3　(6)　418-424　2019/06

    DOI： 10.1002/cptc.201900060 　

    ISSN： 2367-0932

    eISSN： 2367-0932

  12. 8-Pyrenylvinyl Adenine Controls Reversible Duplex Formation between Serinol Nucleic Acid and RNA by [2+2] Photocycloaddition Peer-reviewed

    Keiji Murayama, Yuuhei Yamano, Hiroyuki Asanuma

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　141　(24)　9485-9489　2019/06

    DOI： 10.1021/jacs.9b03267 　

    ISSN： 0002-7863

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Presentations 47

  1. 光酸化反応による核酸損傷の解析

    山野 雄平, 鬼塚 和光, アルタン オーカン, 永次 史

    第37回生体機能関連化学 若手の会 サマースクール　2026/07/16

  2. グアニン四重鎖RNAを標的とした新規反応剤の探索

    雨宮 伶, 山野 雄平, 鬼塚 和光, Ahmed Mostafa Abdelhady, 小松 リチャード 馨, 佐藤 伸一, 永次 史

    第37回生体機能関連化学 若手の会 サマースクール　2026/07/16

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    指導学生の発表

  3. Analysis of Photooxidative Lesions in Nucleic Acids and Development of Novel Chemical Labeling Methods for Nucleic Acids

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Rei Amemiya, Ahmed Abdelhady, Shinich Sato, Fumi Nagatsugi

    2026/05/11

  4. 一重項酸素によるDNA酸化損傷の解析

    山野 雄平, 鬼塚 和光, アルタン オーカン, 永次 史

    蛋白質科学 若手研究者交流会　2026/02/24

  5. Analysis of abasic site generation in nucleic acids by photocatalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    The 2025 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2025)　2025/12/15

  6. Analysis of lesions in DNA by photocatalytic oxidation reactions

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Fumi Nagatsugi

    ISNAC2025　2025/11/13

  7. Analysis of guanine oxidative lesions in DNA by photocatalytic reaction

    2025/09/02

  8. Analysis of abasic site formation in DNA by photocatalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Mostafa Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    The 19th Annual Meeting of Japanese Society for Chemical Biology　2025/06/05

  9. Photocatalyst-Introduced Oligo DNA Probe for Photochemical Labeling of Nucleic Acid

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Shinichi Sato, Fumi Nagatsugi

    The 105th CSJ Annual Meeting　2025/03/28

  10. Analysis of abasic site generation in DNA by photo-catalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Mostafa Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    IRT2024　2024/09/04

  11. 光触媒反応によるDNA損傷の解析

    山野 雄平, 鬼塚 和光, アルタン オーカン, 佐々木 まどか, アーメド アブデルハーディ, 永次 史

    第12回Chem-Bio Joint Seminar 2024@杜の都 仙台　2024/08/26

  12. Non-enzymatic abasic site generation by photo-catalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    The 3rd International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2024)　2024/04/24

  13. Analysis of abasic site generation reaction in DNA by photo-oxidation

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    The 104th CSJ Annual Meeting (2024)　2024/03/18

  14. Analysis of photo-catalytic abasic site generation in DNA

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Mostafa Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    Supra FIBER International Summit for Nucleic Acids (S-FISNA)　2024/03/01

  15. Abasic site generation in nucleic acids by photo-catalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Altan Okan, Madoka Sasaki, Ahmed Mostafa Abdelhady, Fumi Nagatsugi

    ISNAC2023　2023/11/01

  16. Photochemical Labeling of Nucleic Acid by Photo-Catalyst-Introduced DNA Probe

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Madoka Sasaki, Shinichi Sato, Fumi Nagatsugi

    The 103th CSJ Annual Meeting (2023)　2023/03/22

  17. 光酸化反応による新たな核酸酸化損傷の解析

    2023/02/21

  18. Nucleic acids modification by photo-catalytic reaction

    Yuuhei Yamano, Kazumitsu Onizuka, Madoka Sasaki, Shinichi Sato, Fumi Nagatsugi

    2022/11/02

  19. Photo-Labeling of Nucleic Acid by Photo-catalyst Tethered DNA probe

    2022/09/12

  20. Construction of photocontrol system for artificial nucleic acid SNA using modified nucleobases respond to multiple wavelengths International-presentation

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2021)　2021/12

  21. 二つのSNA/RNA二重鎖の形成を直交的に光制御できる修飾塩基の開発

    山野雄平, 村山恵司, 永次史, 浅沼浩之

    生体機能関連化学部会 若手の会 第32回 サマースクール　2021/07

  22. 相補鎖RNAに対する二重鎖形成・解離を可逆的に光制御できる人工核酸SNAの開発 Invited

    山野雄平

    第7回 有機・生命・計測科学研究交流セミナー　2021/05

  23. 複数の波長に応答する光架橋型アデニンを用いた人工核酸SNAの光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    2020年web光化学討論会　2020/09

  24. 二つのSNA/RNA二重鎖の形成を直交的に制御できる光架橋型修飾塩基の開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第14回バイオ関連化学シンポジウム　2020/09

  25. 新規光架橋型修飾アデニン導入による複数の波長を用いた人工核酸 SNA の光制御

    山野雄平, 村山 恵司, 浅沼 浩之

    第30回バイオ・高分子シンポジウム　2020/07

  26. 人工核酸SNAの様々な波長での光制御を目指した新規修飾アデニンの開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    日本化学会第100春季年会　2020/03

  27. 光架橋型修飾アデニンの導入による機能性SNAの設計

    山野雄平

    核酸化学懇話会2020 北海道・東北地区セミナー　2020/01

  28. Functional control of serinol nucleic acid (SNA) by reversible photocycloaddition of 8-pyrenylvinyl adenine Invited

    Yuuhei Yamano

    The Fourth A3 Roundtable Meeting on Asia Chemical Probe Research Hub　2019/11/19

  29. 光架橋型修飾Adenineを用いた人工核酸SNAの光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第50回中部化学関係学協会支部連合秋季大会　2019/11

  30. 修飾核酸塩基8-ピレニルビニルアデニンを用いた人工核酸SNAの光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第13回バイオ関連化学シンポジウム　2019/09

  31. 8-ピレニルビニルアデニンの可逆的[2+2]光環化反応を利用した人工核酸SNAの光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第68回高分子討論会　2019/09

  32. Functional control of serinol nucleic acid (SNA) using photo-crosslink type nucleobase: 8-pyrenylvinyl adenine

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    2019/09

  33. 光応答性修飾核酸塩基の導入による機能性SNAの開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第29回バイオ・高分子シンポジウム　2019/06

  34. Photo-regulation of SNA duplex formation by using reversible [2+2] cycloaddition reaction International-presentation

    Yuuhei Yamano

    The Third A3 Young Scientist Meeting　2019/02

  35. Photo-regulation of SNA duplex formation and dissociation by using reversible [2+2] cycloaddition reaction

    Yuuhei Yamano

    IGER Annual meeting 2018　2019/01

  36. Photo-regulation of SNA duplex formation and dissociation by introducing crosslink type artificial nucleobases International-presentation

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    1st G’L’owing Polymer Symposium in KANTO (GPS-K 2018)　2018/12

  37. 可逆的[2+2]環化付加反応を利用した SNA 二重鎖の光制御 Invited

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第27回ポリマー材料フォーラム　2018/11

  38. [2+2]環化付加反応を用いたSNA二重鎖形成・解離の可逆的光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第５回π造形科学若手研究会　2018/10

  39. 光架橋型修飾核酸塩基を用いた SNA の二重鎖形成・解離の光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第67回高分子討論会　2018/09

  40. 可逆的[2+2]環化付加反応を利用した SNA 二重鎖の光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第 67 回高分子学会年次大会　2018/05

  41. 二重鎖形成と解離の可逆的光制御を目指した光応答性 SNA の開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    日本化学会第 98 回春季年会　2018/03

  42. Photo-regulation of SNA duplex stability by introducing modified nucleobases International-presentation

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)　2017/12

  43. 修飾核酸塩基を用いた人工核酸 SNA の光制御

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    2017年光化学討論会　2017/09

  44. 光架橋型修飾塩基の導入による機能性SNAの設計

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第161回東海高分子研究会講演会（夏期合宿）　2017/09

  45. 修飾核酸塩基導入型光応答性SNAの開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    第27回バイオ・高分子シンポジウム　2017/07

  46. Development of photo-responsive SNA by introduction of modified nucleobases International-presentation

    Yuuhei Yamano, Keiji Murayama, Hiroyuki Asanuma

    Nagoya Univ.-Tsinghua Univ.-Toyota Motor Corp.-Hokkaido Univ. Joint Symposium (NTTH2017)　2017/07

  47. 修飾核酸塩基を導入した光応答性 SNA の開発

    山野雄平, 村山恵司, 浅沼浩之

    日本化学会第 97 回春季年会　2017/03

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Research Projects 5

  1. RNA編集を志向した新規RNA光化学修飾反応の開発

    山野 雄平

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 若手研究

    Institution: 東北大学

    2026/04 - 2028/03

  2. 光触媒反応を利用したRNAの位置選択的な化学修飾法の開発

    山野 雄平, 佐藤 伸一, 鬼塚 和光, 永次 史

    Offer Organization: 東北大学 多元物質科学研究所

    System: 東北大学 多元物質科学研究所 多元研プロジェクト(学内若手共同研究)

    2025/04 - 2026/03

  3. 光応答性人工核酸を用いた新機能創出とその応用

    山野 雄平

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

    Category: 特別研究員奨励費

    Institution: 東北大学

    2022/04/22 - 2025/03/31

  4. 光触媒を用いたmRNAピンポイント光修飾法の開発と鎖間光架橋反応の解析

    山野 雄平

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業 若手研究

    Category: 若手研究

    Institution: 東北大学

    2022/04/01 - 2024/03/31

  5. 光応答性人工核酸SNAの開発

    山野 雄平

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

    Category: 特別研究員奨励費

    2020/04/24 - 2022/03/31

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    これまでに申請者らは、人工核酸SNA: Serinol nucleic acidに２残基の修飾塩基PVA: 8-Pyrenylvinyl adenineを導入し、PVA間の可逆的な光架橋反応を利用することで、SNAの二重鎖形成能の光制御に成功している。 今年度はPVAとは異なる波長の光を用いたSNAの光制御を目指し、新たにEVA : 8-Perylenylvinyl adenineとNVA: 8-Naphthylvinyl adenineを設計し、それぞれを導入したSNAを合成した。 SNA中の2残基のEVAは波長530 nmの光照射によりPVA同様の架橋反応を起こしたが、その反応性は低く、不可逆的であった。また、RNAと二重鎖形成させた状態では架橋反応自体も抑制されてしまい、EVAを利用した可視光のみによるSNAの光制御は困難であることが示された。一方、SNA中の2残基のNVAは405-340 nmの光により速やかに架橋し、続けて≦300 nmの光を照射すれば照射前の非架橋SNAが再生することも確認された。また、興味深いことに、PVAとNVAを1残基ずつ導入したSNAに465-405 nmの光を照射した場合にはPVA/PVA間でヘテロな架橋体が形成され、この架橋体も≦340 nmの光で開裂することが明らかとなった。NVA/NVA、PVA/NVAの架橋・開裂反応は相補鎖RNA存在下でも極めて効率的に進行し、これらの反応を用いても二重鎖形成を光制御できることが示された。さらに、4種類の光（465 nm、405 nm、340 nm、300 nm）を使い分けることで、それぞれの架橋・開裂反応を直交的に制御できることも確認された。つまり、本設計を用いれば二つのSNA/RNA二重鎖の形成・解離を同時かつ選択的に制御できることが明らかとなった。

Teaching Experience 2

  1. Exercises in Organic Chemistry A　Tohoku University, The Advanced Molecular Chemistry (AMC) Course

  2. Laboratory Experiments in Chemistry B　Tohoku University, The Advanced Molecular Chemistry (AMC) Course

Media Coverage 1

  1. 活性酸素が引き起こす見逃されていた DNA 損傷プロセス ― 光反応による「脱塩基部位」の生成を発見、 次世代の光機能性 DNA を実現する精密設計の基盤へ ― Myself

    2026/03