Il DNA può essere la singola molecola più importante in biologia. Tutti gli esseri viventi, dai batteri agli umani, hanno il DNA nelle loro cellule. Sia la forma che la funzione di un organismo sono determinate da istruzioni memorizzate nel DNA. Ogni processo nel tuo corpo è controllato e diretto da queste istruzioni in modo molto preciso. Qualsiasi danno alla molecola del DNA, e quindi alle istruzioni in essa contenute, può portare alla malattia.
Struttura
L'informazione nel DNA è determinata dalla sua struttura. La molecola del DNA è un lungo filamento costituito da molecole più piccole e più semplici collegate tra loro, come gli anelli di una catena. Quattro molecole diverse, sebbene simili, vengono utilizzate come anelli per formare la catena. L'ordine in cui queste quattro molecole si verificano lungo la catena codifica le istruzioni. Sebbene le informazioni siano molto complesse e dettagliate, sono necessari solo quattro collegamenti diversi. Le quattro piccole molecole che costituiscono i collegamenti della catena del filamento di DNA sono chiamate basi e comprendono adenina, citosina, guanina e timina.
Luce UV
La luce UV, abbreviazione di luce ultravioletta, nota anche come radiazione ultravioletta, è una forma di luce invisibile che trasporta molta energia. Questa energia può danneggiare il DNA. I raggi UV sono la componente della luce solare che provoca scottature e abbronzatura. Può anche essere creato artificialmente e viene utilizzato in lettini abbronzanti e cabine. I tre tipi di luce UV sono UVA, UVB e UVC. La più alta energia, la più dannosa di queste è UVC. Fortunatamente, l'atmosfera terrestre blocca i raggi UVC alla luce del sole prima che raggiungano la superficie. L'energia UVA più bassa e meno pericolosa penetra nell'atmosfera, ma non è abbastanza potente da danneggiare direttamente il DNA. I raggi UVB penetrano nell'atmosfera e possiedono energia sufficiente per danneggiare il DNA.
Danno
L'UVA non è abbastanza energico da danneggiare o alterare direttamente il DNA. Tuttavia, può aiutare a causare la formazione di radicali nocivi dell'ossigeno. I radicali dell'ossigeno possono attaccare direttamente il DNA, ma possono anche alterare i grassi e le proteine in modo da renderli dannosi per il DNA. Si pensa che questo danno sia cancerogeno. Gli UVA utilizzati nelle cabine e nei lettini abbronzanti da interni provocano questo tipo di danno e aumentano il rischio di cancro della pelle. Il danno UVA è cumulativo, quindi più abbronzatura significa più rischi. Le persone che usano l'abbronzatura indoor hanno il 75% di probabilità in più di sviluppare il cancro della pelle rispetto a coloro che non lo fanno.
Quando la luce UVB colpisce il filamento di DNA, provoca un cambiamento nella struttura della catena. Qualsiasi punto lungo il filo che ha due basi di timina in fila è vulnerabile a questo danno. L'energia della luce UVB altera un legame chimico nella timina. Il legame alterato fa sì che le basi di timina vicine si attacchino l'una all'altra. Questa coppia di molecole di timina attaccate insieme è chiamata dimero. Ovunque si formino questi dimeri, il filamento di DNA viene piegato rispetto alla sua forma normale e non può essere letto correttamente dalla cellula. Ogni secondo che una cella è esposta ai raggi UVB alla luce del sole può causare la creazione di fino a 100 dimeri. Se una cellula accumula troppi dimeri, può morire o diventare cancerosa.
Riparazione Dimer
Sebbene la produzione di dimeri sul filamento di DNA da parte della luce UV sia comune, i processi naturali di riparazione della cellula correggono la maggior parte della distorsione che causano abbastanza rapidamente da evitare danni permanenti. Le proteine nella cellula rilevano il danno e tagliano la sezione danneggiata del filamento di DNA che contiene i dimeri. Il segmento mancante viene quindi sostituito con le basi corrette e il danno viene riparato. Sebbene i meccanismi di riparazione naturali siano molto efficienti, i dimeri possono ancora accumularsi, causando la morte cellulare o il cancro.