DNA עשוי להיות המולקולה החשובה ביותר בביולוגיה. לכל היצורים החיים, מחיידקים ועד לבני אדם, יש DNA בתאים שלהם. הן צורתו והן תפקודו של אורגניזם נקבעים על פי הוראות המאוחסנות ב- DNA. כל תהליך בגופך נשלט ומופנה על ידי הוראות אלה בצורה מדויקת מאוד. כל פגיעה במולקולת ה- DNA, ולכן ההוראות שהיא מכילה, עלולה להוביל למחלות.
מִבְנֶה
המידע ב- DNA נקבע על פי המבנה שלו. מולקולת ה- DNA היא קווצה ארוכה המורכבת ממולקולות קטנות ופשוטות יותר המקושרות זו לזו, כמו חוליות שרשרת. ארבע מולקולות שונות, אם כי דומות, משמשות כחוליות להרכבת השרשרת. סדר ההופעה של ארבע המולקולות הללו לאורך השרשרת מקודד את ההוראות. למרות שהמידע מורכב ומפורט ביותר, יש צורך בארבעה קישורים שונים בלבד. ארבע המולקולות הקטנות המרכיבות את חוליות שרשרת גדיל ה- DNA נקראות בסיסים וכוללות אדנין, ציטוזין, גואנין ותימין.
אור UV
אור UV, קיצור של אור אולטרה סגול, המכונה גם קרינה אולטרה סגולה, הוא סוג של אור בלתי נראה הנושא אנרגיה רבה. אנרגיה זו עלולה לפגוע ב- DNA. UV הוא מרכיב אור השמש הגורם לכוויות שמש ומשזפונות. ניתן ליצור אותו גם באופן מלאכותי, ומשמש במיטות שיזוף ובדוכנים. שלושת הסוגים של אור UV הם UVA, UVB ו- UVC. האנרגיה הגבוהה ביותר, הפוגעת ביותר בהן היא UVC. למרבה המזל, האטמוספירה של כדור הארץ חוסמת את ה- UVC באור השמש לפני שהוא מגיע לפני השטח. האנרגיה הנמוכה ביותר, ה- UVA הכי פחות מסוכנת אמנם חודרת לאטמוספירה, אך אינה חזקה מספיק כדי לפגוע ישירות ב- DNA. קרני UVB חודרות לאטמוספירה והן בעלות מספיק אנרגיה כדי לפגוע ב- DNA.
נֵזֶק
UVA אינו מספיק אנרגטי כדי לפגוע או לשנות DNA באופן ישיר. זה עשוי לעזור לגרום להיווצרות רדיקלי חמצן מזיקים. רדיקלים של חמצן יכולים לתקוף DNA באופן ישיר, אך יכולים גם לשנות שומנים וחלבונים באופן שהופך אותם מזיקים ל- DNA. הנזק הזה נחשב כגורם לסרטן. ה- UVA המשמש בדוכני שיזוף ובמיטות מקורה גורם לנזק מסוג זה, ומגביר את הסיכון לסרטן העור. נזק UVA הוא מצטבר, כך ששיזוף נוסף פירושו סיכון רב יותר. אנשים שמשתמשים בשיזוף פנימי הם בעלי סיכוי גבוה יותר ללקות בסרטן עור ב 75 אחוזים מאלו שלא.
כאשר אור UVB פוגע בגדיל ה- DNA, הוא גורם לשינוי במבנה השרשרת. כל מקום לאורך החוט שיש בו שני בסיסי תימין ברצף הוא פגיע לנזק זה. האנרגיה של אור ה- UVB משנה קשר כימי בתמין. הקשר ששונה גורם לבסיסי התימין הסמוכים להיצמד זה לזה. צמד מולקולות תימין תקועות זה נקרא דימר. בכל מקום בו נוצרים דימרים אלה, גדיל ה- DNA מכופף מצורתו הרגילה, ולא ניתן לקרוא אותו כהלכה על ידי התא. בכל שנייה תא שנחשף ל- UVB באור השמש יכול לגרום ליצירת עד 100 דימרים. אם תא צובר יותר מדי דימרים, הוא יכול למות או להפוך לסרטני.
תיקון דימר
אף על פי שייצור דימרים על גדיל ה- DNA על ידי אור UV נפוץ, תהליכי התיקון הטבעיים של התא מתקנים את מרבית העיוות שהם גורמים במהירות מספקת כדי למנוע נזק קבוע. חלבונים בתא מזהים את הנזק וגוזרים את החלק הפגום של גדיל ה- DNA המכיל את הדימרים. החלק הנעדר מוחלף אז בבסיסים הנכונים והתיקון נזק. למרות שמנגנוני התיקון הטבעיים יעילים מאוד, דימרים עדיין יכולים להצטבר ולגרום למוות של תאים או לסרטן.