DNA is misschien wel het belangrijkste molecuul in de biologie. Alle levende wezens, van bacteriën tot mensen, hebben DNA in hun cellen. Zowel de vorm als de functie van een organisme worden bepaald door instructies die in het DNA zijn opgeslagen. Elk proces in uw lichaam wordt door deze instructies op een zeer nauwkeurige manier gecontroleerd en gestuurd. Elke beschadiging van het DNA-molecuul, en dus de instructies die het bevat, kan leiden tot ziekte.
Structuur
De informatie in DNA wordt bepaald door de structuur ervan. Het DNA-molecuul is een lange streng die bestaat uit kleinere, eenvoudigere moleculen die aan elkaar zijn gekoppeld, zoals de schakels van een ketting. Vier verschillende, hoewel vergelijkbare, moleculen worden gebruikt als schakels om de ketting te vormen. De volgorde waarin deze vier moleculen langs de keten voorkomen, codeert voor de instructies. Hoewel de informatie zeer complex en gedetailleerd is, zijn er slechts vier verschillende links nodig. De vier kleine moleculen die de schakels van de keten van de DNA-streng vormen, worden basen genoemd en omvatten adenine, cytosine, guanine en thymine.
UV licht
UV-licht, een afkorting voor ultraviolet licht, ook wel ultraviolette straling genoemd, is een vorm van onzichtbaar licht dat veel energie bevat. Deze energie kan DNA beschadigen. UV is het bestanddeel van zonlicht dat zonnebrand en zonnebrand veroorzaakt. Het kan ook kunstmatig worden gemaakt en wordt gebruikt in zonnebanken en cabines. De drie soorten UV-licht zijn UVA, UVB en UVC. De hoogste energie, de meest schadelijke hiervan, is UVC. Gelukkig blokkeert de atmosfeer van de aarde de UVC in zonlicht voordat het de oppervlakte bereikt. De laagste energie, minst gevaarlijke UVA dringt wel de atmosfeer binnen, maar is niet krachtig genoeg om DNA direct te beschadigen. UVB-stralen dringen beide de atmosfeer binnen en bezitten voldoende energie om DNA te beschadigen.
Schade
UVA is niet energetisch genoeg om DNA direct te beschadigen of te veranderen. Het kan echter helpen de vorming van schadelijke zuurstofradicalen te veroorzaken. Zuurstofradicalen kunnen het DNA direct aanvallen, maar kunnen ook vetten en eiwitten zodanig veranderen dat ze schadelijk zijn voor het DNA. Men denkt dat deze schade kankerverwekkend is. De UVA die wordt gebruikt in zonnebanken en bedden binnenshuis veroorzaakt dit soort schade en verhoogt het risico op huidkanker. UVA-schade is cumulatief, dus meer bruinen betekent meer risico. Mensen die binnenshuis bruinen, hebben 75 procent meer kans om huidkanker te krijgen dan degenen die dat niet doen.
Wanneer UVB-licht de DNA-streng raakt, veroorzaakt dit een verandering in de structuur van de keten. Elke plaats langs de streng die twee thyminebases op een rij heeft, is kwetsbaar voor deze schade. De energie van het UVB-licht verandert een chemische binding in de thymine. De veranderde binding zorgt ervoor dat de naburige thymine-basen aan elkaar blijven kleven. Dit paar aan elkaar geplakte thyminemoleculen wordt een dimeer genoemd. Waar deze dimeren ook worden gevormd, de DNA-streng is uit zijn normale vorm gebogen en kan niet goed door de cel worden gelezen. Elke seconde dat een cel wordt blootgesteld aan de UVB in zonlicht, kan tot 100 dimeren ontstaan. Als een cel te veel dimeren ophoopt, kan deze afsterven of kanker worden.
Dimeer reparatie
Hoewel de productie van dimeren op de DNA-streng door UV-licht gebruikelijk is, corrigeren de natuurlijke herstelprocessen van de cel de meeste vervorming die ze veroorzaken snel genoeg om blijvende schade te voorkomen. Eiwitten in de cel detecteren de schade en snijden het beschadigde deel van de DNA-streng weg die de dimeren bevat. Het ontbrekende segment wordt dan vervangen door de juiste bases en de schade wordt gerepareerd. Hoewel de natuurlijke herstelmechanismen zeer efficiënt zijn, kunnen dimeren zich toch ophopen en celdood of kanker veroorzaken.
