DNA kan være det vigtigste vigtigste molekyle i biologi. Alle levende ting, fra bakterier til mennesker, har DNA i deres celler. Både en organisms form og funktion bestemmes af instruktioner, der er gemt i DNA'et. Hver proces i din krop styres og styres af disse instruktioner på en meget præcis måde. Enhver skade på DNA-molekylet og derfor instruktionerne i det kan føre til sygdom.
Struktur
Oplysningerne i DNA bestemmes af dets struktur. DNA-molekylet er en lang streng, der består af mindre, enklere molekyler bundet sammen, ligesom ledene i en kæde. Fire forskellige, selvom ens, molekyler bruges som led til at udgøre kæden. Den rækkefølge, i hvilken disse fire molekyler forekommer langs kæden, koder instruktionerne. Selvom oplysningerne er meget komplekse og detaljerede, er der kun behov for fire forskellige links. De fire små molekyler, der udgør leddene i DNA-strengens kæde, kaldes baser og inkluderer adenin, cytosin, guanin og thymin.
UV-lys
UV-lys, kort for ultraviolet lys, også kendt som ultraviolet stråling, er en form for usynligt lys, der bærer meget energi. Denne energi kan beskadige DNA. UV er den del af sollys, der forårsager solforbrændinger og solbrændthed. Det kan også oprettes kunstigt og bruges i garvning senge og kabiner. De tre typer UV-lys er UVA, UVB og UVC. Den højeste energi, mest skadelig af disse, er UVC. Heldigvis blokerer jordens atmosfære UVC i sollys, før den når overfladen. Den laveste energi, mindst farlige UVA, trænger ind i atmosfæren, men er ikke stærk nok til at beskadige DNA direkte. UVB-stråler trænger både ind i atmosfæren og har tilstrækkelig energi til at beskadige DNA.
Skade
UVA er ikke energisk nok til at beskadige eller ændre DNA direkte. Det kan dog medvirke til dannelse af skadelige iltradikaler. Iltradikaler kan angribe DNA direkte, men kan også ændre fedt og proteiner på en måde, der gør dem skadelige for DNA. Denne skade menes at være kræftfremkaldende. UVA, der anvendes i indendørs garvkabiner og senge, forårsager denne type skader og øger risikoen for hudkræft. UVA-skader er kumulative, så mere garvning betyder større risiko. Folk, der bruger indendørs garvning, er 75 procent mere tilbøjelige til at udvikle hudkræft, som dem der ikke gør det.
Når UVB-lys rammer DNA-strengen, forårsager det en ændring i kædens struktur. Ethvert sted langs tråden, der har to thyminbaser i træk, er sårbar over for denne skade. UVB-lysets energi ændrer en kemisk binding i thyminen. Den ændrede binding får de tilstødende thyminbaser til at klæbe til hinanden. Dette par sammenkædede thyminmolekyler kaldes en dimer. Uanset hvor disse dimerer dannes, er DNA-strengen bøjet fra sin normale form og kan ikke læses ordentligt af cellen. Hvert sekund udsættes en celle for UVB i sollys for at skabe op til 100 dimerer. Hvis en celle akkumuleres for mange dimerer, kan den dø eller blive kræft.
Dimer reparation
Selvom produktionen af dimerer på DNA-strengen med UV-lys er almindelig, korrigerer de naturlige reparationsprocesser i cellen det meste af den forvrængning, de forårsager hurtigt nok til at undgå permanent skade. Proteiner i cellen registrerer skaden og udskærer den beskadigede del af DNA-strengen, der indeholder dimerer. Det manglende segment udskiftes derefter med de korrekte baser, og skaden repareres. Selvom de naturlige reparationsmekanismer er meget effektive, kan dimerer stadig ophobes og forårsage celledød eller kræft.