Como a luz ultravioleta danifica a cadeia de DNA?

O DNA pode ser a molécula mais importante em biologia. Todas as coisas vivas, de bactérias a humanos, têm DNA em suas células. Tanto a forma quanto a função de um organismo são determinadas por instruções armazenadas no DNA. Cada processo em seu corpo é controlado e dirigido por essas instruções de uma maneira muito precisa. Qualquer dano à molécula de DNA e, portanto, às instruções que ela contém, pode levar à doença.

A informação no DNA é determinada por sua estrutura. A molécula de DNA é uma longa fita composta de moléculas menores e mais simples ligadas entre si, como os elos de uma cadeia. Quatro moléculas diferentes, embora semelhantes, são usadas como elos para formar a cadeia. A ordem em que essas quatro moléculas ocorrem ao longo da cadeia codifica as instruções. Embora as informações sejam muito complexas e detalhadas, apenas quatro links diferentes são necessários. As quatro pequenas moléculas que compõem os elos da cadeia do DNA são chamadas de bases e incluem adenina, citosina, guanina e timina.

A luz ultravioleta, abreviação de luz ultravioleta, também conhecida como radiação ultravioleta, é uma forma de luz invisível que transporta muita energia. Essa energia pode danificar o DNA. UV é o componente da luz solar que causa queimaduras solares e bronzeadores. Também pode ser confeccionado de forma artificial e é utilizado em cabines de bronzeamento artificial. Os três tipos de luz UV são UVA, UVB e UVC. A energia mais alta e a mais prejudicial delas é a UVC. Felizmente, a atmosfera da Terra bloqueia os UVC da luz do sol antes que cheguem à superfície. O UVA de menor energia e menos perigoso penetra na atmosfera, mas não é poderoso o suficiente para danificar o DNA diretamente. Os raios UVB penetram na atmosfera e possuem energia suficiente para danificar o DNA.

UVA não tem energia suficiente para danificar ou alterar o DNA diretamente. No entanto, pode ajudar a causar a formação de radicais de oxigênio prejudiciais. Os radicais de oxigênio podem atacar o DNA diretamente, mas também podem alterar as gorduras e proteínas de uma forma que as torna prejudiciais ao DNA. Acredita-se que esse dano seja causador de câncer. Os raios UVA usados ​​em cabines de bronzeamento artificial e camas causam esse tipo de dano e aumentam o risco de câncer de pele. O dano UVA é cumulativo, portanto, mais bronzeamento significa mais risco. As pessoas que usam bronzeamento artificial têm 75% mais chances de desenvolver câncer de pele do que aquelas que não o fazem.

Quando a luz UVB atinge a fita de DNA, ela causa uma mudança na estrutura da cadeia. Qualquer lugar ao longo do fio que tenha duas bases de timina em uma fileira é vulnerável a esse dano. A energia da luz UVB altera uma ligação química na timina. A ligação alterada faz com que as bases de timina vizinhas grudem umas nas outras. Este par de moléculas de timina coladas é denominado dímero. Onde quer que esses dímeros sejam formados, a fita de DNA é desviada de sua forma normal e não pode ser lida adequadamente pela célula. Cada segundo que uma célula é exposta ao UVB na luz solar pode causar a criação de até 100 dímeros. Se uma célula acumula muitos dímeros, ela pode morrer ou se tornar cancerosa.

Embora a produção de dímeros na fita de DNA pela luz ultravioleta seja comum, os processos naturais de reparo da célula corrigem a maior parte da distorção que causam com rapidez suficiente para evitar danos permanentes. As proteínas na célula detectam o dano e cortam a seção danificada da fita de DNA que contém os dímeros. O segmento ausente é então substituído pelas bases corretas e o dano é reparado. Embora os mecanismos naturais de reparo sejam muito eficientes, os dímeros ainda podem se acumular, causando morte celular ou câncer.