DNA môže byť najdôležitejšou molekulou v biológii. Všetko živé, od baktérií po ľudí, má vo svojich bunkách DNA. Forma aj funkcia organizmu sú určené pokynmi uloženými v DNA. Každý proces vo vašom tele je riadený a usmerňovaný týmito pokynmi veľmi presným spôsobom. Akékoľvek poškodenie molekuly DNA, a teda aj pokyny, ktoré obsahuje, môžu viesť k ochoreniu.
Štruktúra
Informácie v DNA sú určené jej štruktúrou. Molekula DNA je dlhý reťazec, ktorý sa skladá z menších a jednoduchších molekúl, ktoré sú navzájom spojené, podobne ako články reťazca. Štyri rôzne, hoci podobné molekuly, sa používajú ako články na vytvorenie reťazca. Poradie, v ktorom sa tieto štyri molekuly vyskytujú pozdĺž reťazca, kóduje pokyny. Aj keď sú informácie veľmi komplexné a podrobné, sú potrebné iba štyri rôzne odkazy. Štyri malé molekuly, ktoré tvoria väzby reťazca reťazca DNA, sa nazývajú bázy a zahŕňajú adenín, cytozín, guanín a tymín.
UV svetlo
UV svetlo, skratka pre ultrafialové svetlo, tiež známe ako ultrafialové žiarenie, je forma neviditeľného svetla, ktoré prenáša veľa energie. Táto energia môže poškodiť DNA. UV je zložka slnečného žiarenia, ktorá spôsobuje popáleniny a opaľovanie. Môže byť tiež vytvorený umelo a používa sa na soláriách a v kabínach. Tri typy UV svetla sú UVA, UVB a UVC. Najvyššia a najškodlivejšia z nich je UVC. Našťastie zemská atmosféra blokuje UVC v slnečnom svetle skôr, ako sa dostane na povrch. Najnižšia energia a najmenej nebezpečné UVA prenikajú do atmosféry, ale nie sú dosť silné na to, aby priamo poškodili DNA. UVB lúče prenikajú do atmosféry a majú dostatok energie na poškodenie DNA.
Poškodenie
UVA nie je dostatočne energické na to, aby priamo poškodilo alebo zmenilo DNA. Môže však pomôcť spôsobiť tvorbu škodlivých kyslíkových radikálov. Kyslíkové radikály môžu útočiť na DNA priamo, ale môžu tiež meniť tuky a bielkoviny spôsobom, ktorý ich robí škodlivými pre DNA. Predpokladá sa, že toto poškodenie spôsobuje rakovinu. UVA používané vo vnútorných soláriách a lôžkach spôsobuje tento druh poškodenia a zvyšuje riziko rakoviny kože. Poškodenie UVA sa kumuluje, takže viac opaľovania znamená väčšie riziko. Ľudia, ktorí sa opaľujú v interiéroch, majú o 75 percent vyššiu pravdepodobnosť vzniku rakoviny kože ako tí, ktorí ich neopaľujú.
Keď UVB svetlo dopadne na reťazec DNA, spôsobí to zmenu v štruktúre reťazca. Akékoľvek miesto pozdĺž vlákna, ktoré má dva tymínové základy v rade, je citlivé na toto poškodenie. Energia UVB svetla mení chemickú väzbu v tymíne. Zmenená väzba spôsobí, že susedné bázy tymínu sa navzájom prilepia. Táto dvojica zlepených molekúl tymínu sa nazýva dimér. Kdekoľvek sa tieto diméry vytvoria, reťazec DNA je ohnutý zo svojho normálneho tvaru a bunka ho nemôže správne prečítať. Každá sekunda, keď je bunka vystavená UVB na slnečnom svetle, môže spôsobiť vytvorenie až 100 dimérov. Ak bunka nahromadí príliš veľa dimérov, môže zomrieť alebo stať sa rakovinovým.
Oprava diméru
Aj keď je produkcia dimérov na reťazci DNA UV svetlom bežná, prirodzené opravné procesy bunky korigujú väčšinu narušenia, ktoré spôsobujú dostatočne rýchlo, aby sa zabránilo trvalému poškodeniu. Proteíny v bunke detekujú poškodenie a vyrezávajú poškodenú časť reťazca DNA, ktorá obsahuje diméry. Chýbajúci segment sa potom nahradí správnymi základňami a poškodenie sa opraví. Aj keď sú mechanizmy prirodzenej opravy veľmi účinné, diméry sa môžu stále hromadiť, čo spôsobuje bunkovú smrť alebo rakovinu.