Działanie światła ultrafioletowego na DNA

Światło ultrafioletowe (UV) jest formą promieniowania, które działa jak mutagen, czynnik wywołujący mutacje w DNA. Ekspozycja na światło ultrafioletowe powoduje zmiany chemiczne, które zmieniają kształt twojego DNA, a proces korygujący kształt DNA może również powodować zmiany w kodzie DNA. Światło słoneczne jest silnym źródłem promieniowania UV i może powodować uszkodzenie DNA w warstwie powierzchniowej skóry po wielokrotnym lub przedłużonym narażeniu, co zwiększa ryzyko zachorowania na raka skóry.

Wideo dnia

Absorpcja

Światło ultrafioletowe to promieniowanie o długościach fal od 200 do 300 nm (nanometrów) występujące w naturalnym świetle słonecznym, lampach słonecznych i solariach. DNA zasysa światło UV niczym gąbka, ponieważ najintensywniejsza część widma absorpcyjnego DNA (długości fali od 250 do 260 nm) uzupełnia szczytową emisję energii promieniowania UV (240 do 280 nm). Ze względu na składową promieniowania UV promieniowanie UV jest najczęstszym źródłem promieniowania uszkadzającego DNA. Na szczęście światło UV jest słabą formą promieniowania i nie przenika przez powierzchnie komórek skóry.

Zniekształcenie

DNA to dwuniciowa cząsteczka, podobna do drabiny skręconej wokół jej szczebli. Każda nić na boku drabiny składa się z ciągów liter chemicznych zwanych zasadami deoksyrybonukleazy, które tworzą "szczebelki", wiążąc się z partnerem w przeciwległym pasie. Zasady w podwójnej nici DNA zawsze łączą się z tymi samymi partnerami w przeciwległym łańcuchu: tyminą z adenozyną i cytozyną z guaniną. Cytozyna i tymina są nazywane zasadami pirymidynowymi.

Ekspozycja na światło UV może powodować, że dwie bazy pirymidynowe sąsiadują ze sobą na tej samej nici, aby się ze sobą wiązały, zamiast wiązania się z partnerem w przeciwległym pasie. Ten błąd chemiczny nazywany jest dimerem pirymidynowym i wytwarza wybrzuszenie DNA w dowolnym miejscu. Jeśli siedzisz w słońcu tylko przez kilka godzin, tysiące dimerów pirymidynowych mogą tworzyć się w twoim DNA, powodując tysiące wypukłości wzdłuż twoich nici DNA.

Mutacje

Twoje komórki nie mogą odczytać przeszłości lub skopiować wybrzuszenia w DNA. Proces komórkowy, zwany naprawą wycięcia, naprawi wybrzuszenie, aby DNA mogło wytwarzać białka i kopiować się, ale proces jest wadliwy. Jedna baza dimeru pirymidynowego jest wycinana z nici, a nowa podstawa jest podstawiona. Podstawa zastępcza jest jednak wstawiana losowo, a istnieje tylko szansa 1 na 4, że jest taka sama jak podstawa, która była oddalony. Proces naprawy wycinków wprowadza mutacje DNA, a każda mutacja zwiększa ryzyko zachorowania na raka skóry.