A DNS lehet a legfontosabb molekula a biológiában. Minden élőlénynek, a baktériumtól az emberig, DNS van a sejtjeiben. A szervezet formáját és működését a DNS-ben tárolt utasítások határozzák meg. A test minden folyamatát nagyon pontos módon irányítják és irányítják ezek az utasítások. A DNS-molekula bármilyen sérülése és ezért az abban található utasítások betegséghez vezethetnek.
Szerkezet
A DNS-ben lévő információt annak szerkezete határozza meg. A DNS-molekula egy hosszú szál, amely kisebb, egyszerűbb molekulákból áll, amelyek összekapcsolódnak, például egy láncszemek. Négy különböző, bár hasonló molekulát használnak összekapcsolásként a lánc felépítéséhez. Ez a négy molekula sorrendje kódolja az utasításokat. Bár az információk nagyon összetettek és részletesek, csak négy különböző linkre van szükség. A DNS-szál láncolatát alkotó négy kis molekulát bázisoknak nevezzük, amelyek adenint, citozint, guanint és timint tartalmaznak.
UV fény
Az ultraibolya fény rövidítésének nevezett UV fény, más néven ultraibolya sugárzás, a láthatatlan fény olyan formája, amely sok energiát hordoz. Ez az energia károsíthatja a DNS-t. Az UV a napfény összetevője, amely leégést és barnulást okoz. Mesterségesen is létrehozható, szoláriumokban és fülkékben használják. Az UV fény három típusa: UVA, UVB és UVC. A legnagyobb energia, ezek közül a leginkább káros az UVC. Szerencsére a Föld légköre még a felszínre jutáskor blokkolja az UVC-t napfényben. A legkisebb energiájú, legkevésbé veszélyes UVA behatol a légkörbe, de nem elég erős ahhoz, hogy közvetlenül károsítsa a DNS-t. Az UVB sugarak behatolnak a légkörbe, és elegendő energiával rendelkeznek a DNS károsodásához.
Kár
Az UVA nem elég energikus ahhoz, hogy közvetlenül károsítsa vagy megváltoztassa a DNS-t. Ez azonban káros oxigéngyökök képződését okozhatja. Az oxigéngyökök közvetlenül megtámadhatják a DNS-t, de megváltoztathatják a zsírokat és fehérjéket is oly módon, hogy azok károsak legyenek a DNS-re. Úgy gondolják, hogy ez a károsodás rákot okoz. A beltéri szoláriumokban és ágyakban használt UVA ilyen típusú károkat okoz, és növeli a bőrrák kockázatát. Az UVA károsodás kumulatív, ezért a nagyobb barnulás nagyobb kockázatot jelent. A beltéri szoláriumot használóknál 75 százalékkal nagyobb a bőrrák kialakulásának esélye, mint azoknak, akik nem.
Amikor az UVB fény eléri a DNS-szálat, az megváltoztatja a lánc szerkezetét. Bármely olyan hely a szál mentén, amelynek egymás után két timinalapja van, sérülékeny ennek a károsodásnak. Az UVB fény energiája megváltoztatja a timinnel való kémiai kötést. A megváltozott kötés hatására a szomszédos timinbázisok egymáshoz tapadnak. Ezt a pár összetapadt timint tartalmazó molekulát dimernek nevezzük. Bárhol is alakulnak ki ezek a dimerek, a DNS-szál a szokásos alakjától meghajlik, és a sejt nem tudja megfelelően elolvasni. Minden másodpercben egy sejt napfényben van kitéve az UVB-nek, akár 100 dimer keletkezését is okozhatja. Ha egy sejt túl sok dimert halmoz fel, elpusztulhat vagy rákossá válhat.
Dimer javítás
Noha a DNS-szálon a dimerek UV-fény által képződnek, a sejt természetes helyreállítási folyamatai eléggé gyorsan korrigálják az általuk okozott torzításokat, hogy elkerüljék a maradandó károsodásokat. A sejtben lévő fehérjék észlelik a károsodást, és kivágják a dimereket tartalmazó DNS-szál sérült szakaszát. Ezután a hiányzó szegmenst helyettesítik a megfelelő alapokkal, és a károkat kijavítják. Bár a természetes helyreállítási mechanizmusok nagyon hatékonyak, a dimerek mégis felhalmozódhatnak, ami sejtpusztulást vagy rákot okozhat.