ДНК може да бъде най-важната молекула в биологията. Всички живи същества, от бактерии до хора, имат ДНК в клетките си. Както формата, така и функцията на организма се определят от инструкции, съхранявани в ДНК. Всеки процес в тялото ви се контролира и ръководи от тези инструкции по много точен начин. Всяко увреждане на ДНК молекулата и следователно инструкциите, които тя съдържа, може да доведе до заболяване.
Структура
Информацията в ДНК се определя от нейната структура. ДНК молекулата е дълга верига, съставена от по-малки, по-прости молекули, свързани заедно, като връзките на верига. Четири различни, макар и сходни молекули се използват като връзки за изграждане на веригата. Редът, в който тези четири молекули се срещат по веригата, кодира инструкциите. Въпреки че информацията е много сложна и подробна, са необходими само четири различни връзки. Четирите малки молекули, които изграждат връзките на веригата на ДНК веригата, се наричат основи и включват аденин, цитозин, гуанин и тимин.
UV светлина
UV светлината, съкратена от ултравиолетова светлина, известна още като ултравиолетово лъчение, е форма на невидима светлина, която носи много енергия. Тази енергия може да увреди ДНК. UV е компонентът на слънчевата светлина, който причинява слънчеви изгаряния и слънчеви лъчи. Той може да бъде създаден и изкуствено и се използва в солариуми и кабини. Трите вида UV светлина са UVA, UVB и UVC. Най-високата енергия, най-увреждащата от тях е UVC. За щастие, земната атмосфера блокира UVC на слънчева светлина, преди да достигне повърхността. Най-ниско енергийната, най-малко опасната UVA прониква в атмосферата, но не е достатъчно мощна, за да увреди директно ДНК. UVB лъчите проникват в атмосферата и притежават достатъчно енергия, за да увредят ДНК.
Щета
UVA не е достатъчно енергичен, за да повреди или промени директно ДНК. Това обаче може да помогне за образуването на вредни кислородни радикали. Кислородните радикали могат да атакуват ДНК директно, но също така могат да променят мазнините и протеините по начин, който ги прави вредни за ДНК. Смята се, че тази вреда причинява рак. UVA, използван в кабините за солариум на закрито, причинява този вид увреждания и увеличава риска от рак на кожата. Повредата от UVA е кумулативна, така че повече дъбене означава повече риск. Хората, които използват тен на закрито, имат 75 процента по-голяма вероятност да развият рак на кожата, отколкото тези, които не го правят.
Когато UVB светлината удари ДНК веригата, това води до промяна в структурата на веригата. Всяко място по нишката, което има две тиминови основи подред, е уязвимо за тази вреда. Енергията на UVB светлината променя химическата връзка в тимина. Променената връзка кара съседните основи на тимин да се залепват една за друга. Тази двойка слепени молекули тимин се нарича димер. Където и да се образуват тези димери, ДНК веригата е огъната от нормалната си форма и не може да бъде разчетена правилно от клетката. Всяка секунда клетка, изложена на UVB на слънчева светлина, може да доведе до създаването на до 100 димера. Ако клетката натрупа твърде много димери, тя може да умре или да стане ракова.
Ремонт на димер
Въпреки че производството на димери върху ДНК веригата чрез UV светлина е често срещано, естествените процеси на възстановяване на клетката коригират по-голямата част от изкривяванията, които причиняват достатъчно бързо, за да се избегнат трайни увреждания. Протеините в клетката откриват увреждането и изрязват повредения участък от ДНК веригата, който съдържа димерите. След това липсващият сегмент се заменя с правилните основи и щетите се отстраняват. Въпреки че естествените механизми за възстановяване са много ефективни, димерите все още могат да се натрупват, причинявайки клетъчна смърт или рак.