यूवी लाइट डीएनए स्ट्रैंड को कैसे नुकसान पहुंचाता है?

जीव विज्ञान में डीएनए सबसे महत्वपूर्ण अणु हो सकता है। बैक्टीरिया से लेकर इंसानों तक सभी जीवित चीजों की कोशिकाओं में डीएनए होता है। जीव के रूप और कार्य दोनों ही डीएनए में संग्रहीत निर्देशों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। आपके शरीर की प्रत्येक प्रक्रिया इन निर्देशों द्वारा बहुत सटीक तरीके से नियंत्रित और निर्देशित होती है। डीएनए अणु को कोई भी नुकसान, और इसलिए इसमें शामिल निर्देश, बीमारी का कारण बन सकते हैं।

डीएनए में जानकारी इसकी संरचना से निर्धारित होती है। डीएनए अणु एक श्रृंखला के लिंक की तरह एक साथ जुड़े छोटे, सरल अणुओं से बना एक लंबा किनारा है। चार अलग-अलग, हालांकि समान, अणुओं को श्रृंखला बनाने के लिए लिंक के रूप में उपयोग किया जाता है। जिस क्रम में ये चार अणु श्रृंखला के साथ होते हैं वह निर्देशों को कूटबद्ध करता है। हालांकि जानकारी बहुत जटिल और विस्तृत है, केवल चार अलग-अलग लिंक की जरूरत है। डीएनए स्ट्रैंड की श्रृंखला के लिंक बनाने वाले चार छोटे अणुओं को बेस कहा जाता है और इसमें एडेनिन, साइटोसिन, गुआनिन और थाइमिन शामिल होते हैं।

यूवी प्रकाश, पराबैंगनी प्रकाश के लिए छोटा, जिसे पराबैंगनी विकिरण भी कहा जाता है, अदृश्य प्रकाश का एक रूप है जिसमें बहुत अधिक ऊर्जा होती है। यह ऊर्जा डीएनए को नुकसान पहुंचा सकती है। यूवी सूर्य के प्रकाश का घटक है जो सनबर्न और सनटैन का कारण बनता है। इसे कृत्रिम रूप से भी बनाया जा सकता है, और इसका उपयोग टैनिंग बेड और बूथों में किया जाता है। यूवी प्रकाश के तीन प्रकार हैं यूवीए, यूवीबी, और यूवीसी। उच्चतम ऊर्जा, इनमें से सबसे अधिक हानिकारक यूवीसी है। सौभाग्य से, पृथ्वी का वायुमंडल यूवीसी को सतह पर पहुंचने से पहले सूर्य के प्रकाश में अवरुद्ध कर देता है। सबसे कम ऊर्जा, कम से कम खतरनाक यूवीए वायुमंडल में प्रवेश करती है, लेकिन डीएनए को सीधे नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं है। यूवीबी किरणें दोनों वातावरण में प्रवेश करती हैं और डीएनए को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा रखती हैं।

यूवीए डीएनए को सीधे नुकसान पहुंचाने या बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान नहीं है। हालांकि, यह हानिकारक ऑक्सीजन रेडिकल्स के निर्माण में मदद कर सकता है। ऑक्सीजन रेडिकल सीधे डीएनए पर हमला कर सकते हैं, लेकिन वसा और प्रोटीन को इस तरह से भी बदल सकते हैं जो उन्हें डीएनए के लिए हानिकारक बनाता है। इस क्षति को कैंसर पैदा करने वाला माना जाता है। इनडोर टैनिंग बूथों और बिस्तरों में प्रयुक्त यूवीए इस प्रकार के नुकसान का कारण बनता है, और त्वचा कैंसर का खतरा बढ़ जाता है। यूवीए क्षति संचयी है, इसलिए अधिक कमाना का अर्थ है अधिक जोखिम। जो लोग इनडोर टैनिंग का उपयोग करते हैं, उनमें त्वचा कैंसर विकसित होने की संभावना 75 प्रतिशत अधिक होती है, जो नहीं करते हैं।

जब यूवीबी प्रकाश डीएनए स्ट्रैंड से टकराता है, तो यह श्रृंखला की संरचना में बदलाव का कारण बनता है। स्ट्रैंड के साथ कोई भी स्थान जिसमें एक पंक्ति में दो थाइमिन आधार होते हैं, इस क्षति की चपेट में आते हैं। यूवीबी प्रकाश की ऊर्जा थाइमिन में एक रासायनिक बंधन को बदल देती है। परिवर्तित बंधन पड़ोसी थाइमिन आधारों को एक-दूसरे से चिपकाने का कारण बनता है। एक साथ अटके हुए थाइमिन अणुओं की इस जोड़ी को डिमर कहा जाता है। जहां भी ये डिमर बनते हैं, डीएनए स्ट्रैंड अपने सामान्य आकार से मुड़ जाता है, और सेल द्वारा ठीक से पढ़ा नहीं जा सकता है। सूरज की रोशनी में हर सेकंड एक सेल यूवीबी के संपर्क में आता है, जिससे 100 डिमर तक का निर्माण हो सकता है। यदि कोई कोशिका बहुत अधिक डिमर जमा करती है, तो वह मर सकती है या कैंसर बन सकती है।

यद्यपि यूवी प्रकाश द्वारा डीएनए स्ट्रैंड पर डिमर्स का उत्पादन आम है, सेल की प्राकृतिक मरम्मत प्रक्रियाएं अधिकांश विकृति को ठीक करती हैं जिससे वे स्थायी क्षति से बचने के लिए जल्दी से पर्याप्त हो जाते हैं। कोशिका में प्रोटीन क्षति का पता लगाते हैं और डीएनए स्ट्रैंड के क्षतिग्रस्त हिस्से को काट देते हैं जिसमें डिमर होते हैं। लापता खंड को फिर सही ठिकानों से बदल दिया जाता है और क्षति की मरम्मत की जाती है। हालांकि प्राकृतिक मरम्मत तंत्र बहुत कुशल हैं, फिर भी डिमर जमा हो सकते हैं, जिससे कोशिका मृत्यु या कैंसर हो सकता है।