DNA kan være det viktigste molekylet i biologien. Alle levende ting, fra bakterier til mennesker, har DNA i cellene. Både formen og funksjonen til en organisme bestemmes av instruksjoner lagret i DNA. Hver prosess i kroppen din styres og styres av disse instruksjonene på en veldig presis måte. Enhver skade på DNA-molekylet, og derfor instruksjonene det inneholder, kan føre til sykdom.
Struktur
Informasjonen i DNA bestemmes av strukturen. DNA-molekylet er en lang streng som består av mindre, enklere molekyler koblet sammen, som leddene til en kjede. Fire forskjellige, men like, molekyler brukes som lenker for å utgjøre kjeden. Rekkefølgen som disse fire molekylene forekommer langs kjeden, koder instruksjonene. Selv om informasjonen er veldig kompleks og detaljert, er det bare fire lenker som trengs. De fire små molekylene som utgjør leddene i DNA-strengens kjede kalles baser og inkluderer adenin, cytosin, guanin og tymin.
UV-lys
UV-lys, kort for ultrafiolett lys, også kjent som ultrafiolett stråling, er en form for usynlig lys som bærer mye energi. Denne energien kan skade DNA. UV er komponenten i sollys som forårsaker solbrenthet og solbrenthet. Den kan også lages kunstig, og brukes i solsenger og boder. De tre typene UV-lys er UVA, UVB og UVC. Den høyeste energien, mest skadelig av disse, er UVC. Heldigvis blokkerer jordens atmosfære UVC i sollys før den når overflaten. Den laveste energien, minst farlige UVA, trenger inn i atmosfæren, men er ikke kraftig nok til å skade DNA direkte. UVB-stråler trenger både inn i atmosfæren og har nok energi til å skade DNA.
Skader
UVA er ikke energisk nok til å skade eller endre DNA direkte. Det kan imidlertid føre til dannelse av skadelige oksygenradikaler. Oksygenradikaler kan angripe DNA direkte, men kan også endre fett og proteiner på en måte som gjør dem skadelige for DNA. Denne skaden antas å være kreftfremkallende. UVA som brukes i innendørs solarium og senger forårsaker denne typen skade, og øker risikoen for hudkreft. UVA-skade er kumulativ, så mer soling betyr større risiko. Personer som bruker soling innendørs er 75 prosent mer sannsynlig å utvikle hudkreft som de som ikke gjør det.
Når UVB-lys treffer DNA-strengen, forårsaker det en endring i kjedestrukturen. Ethvert sted langs tråden som har to tyminbaser på rad er sårbar for denne skaden. Energien til UVB-lyset endrer en kjemisk binding i tyminen. Den endrede bindingen fører til at nærliggende tyminbaser holder seg til hverandre. Dette paret av sammenlagte tyminmolekyler kalles en dimer. Uansett hvor disse dimerer dannes, er DNA-strengen bøyd fra sin normale form, og kan ikke leses ordentlig av cellen. Hvert sekund blir en celle utsatt for UVB i sollys, forårsake dannelse av opptil 100 dimerer. Hvis en celle akkumulerer for mange dimerer, kan den dø eller bli kreft.
Dimer reparasjon
Selv om produksjonen av dimerer på DNA-strengen av UV-lys er vanlig, korrigerer de naturlige reparasjonsprosessene i cellen det meste av forvrengningen de forårsaker raskt nok til å unngå permanent skade. Proteiner i cellen oppdager skaden og kutter ut den skadede delen av DNA-strengen som inneholder dimerer. Det manglende segmentet erstattes deretter med de riktige basene, og skaden repareres. Selv om de naturlige reparasjonsmekanismene er veldig effektive, kan dimerer fortsatt akkumuleres og forårsake celledød eller kreft.