DNA อาจเป็นโมเลกุลที่สำคัญที่สุดเพียงตัวเดียวในชีววิทยา สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่แบคทีเรียจนถึงมนุษย์ มี DNA อยู่ในเซลล์ ทั้งรูปแบบและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตนั้นถูกกำหนดโดยคำสั่งที่เก็บไว้ใน DNA ทุกกระบวนการในร่างกายของคุณถูกควบคุมและควบคุมโดยคำแนะนำเหล่านี้อย่างแม่นยำ ความเสียหายใดๆ ต่อโมเลกุล DNA และด้วยเหตุนี้คำแนะนำที่มีอยู่ อาจนำไปสู่โรคได้
โครงสร้าง
ข้อมูลใน DNA ถูกกำหนดโดยโครงสร้าง โมเลกุลดีเอ็นเอเป็นสายยาวที่ประกอบขึ้นจากโมเลกุลที่เล็กกว่าและเรียบง่ายกว่าเชื่อมโยงกัน เช่น ตัวเชื่อมของสายโซ่ โมเลกุลที่แตกต่างกันสี่ชนิดแม้ว่าจะคล้ายกันถูกใช้เป็นตัวเชื่อมเพื่อสร้างสายโซ่ ลำดับที่โมเลกุลทั้งสี่นี้เกิดขึ้นตามสายโซ่เข้ารหัสคำสั่ง แม้ว่าข้อมูลจะซับซ้อนและมีรายละเอียดมาก แต่จำเป็นต้องมีลิงก์ที่แตกต่างกันเพียงสี่ลิงก์เท่านั้น โมเลกุลขนาดเล็กสี่ตัวที่ประกอบกันเป็นสายโซ่ของสาย DNA เรียกว่าเบส และรวมถึงอะดีนีน ไซโตซีน กัวนีน และไทมีน
แสงยูวี
แสงยูวี ย่อมาจากแสงอัลตราไวโอเลตหรือที่เรียกว่ารังสีอัลตราไวโอเลตเป็นรูปแบบของแสงที่มองไม่เห็นซึ่งมีพลังงานเป็นจำนวนมาก พลังงานนี้สามารถทำลายดีเอ็นเอได้ รังสียูวีเป็นองค์ประกอบของแสงแดดที่ทำให้เกิดผิวไหม้เกรียมและผิวเกรียมเพราะถูกแดดเผา นอกจากนี้ยังสามารถสร้างเทียมและใช้ในเตียงอาบแดดและบูธ แสงยูวีแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ UVA UVB และ UVC พลังงานสูงสุด ซึ่งสร้างความเสียหายมากที่สุดคือ UVC โชคดีที่ชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้น UVC ในแสงแดดก่อนที่จะถึงพื้นผิว UVA ที่มีพลังงานต่ำที่สุดและมีอันตรายน้อยที่สุดจะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศ แต่ไม่มีพลังเพียงพอที่จะทำลาย DNA โดยตรง รังสี UVB ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศและมีพลังงานเพียงพอที่จะทำลาย DNA
ความเสียหาย
UVA ไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะทำลายหรือเปลี่ยนแปลง DNA โดยตรง อาจช่วยทำให้เกิดอนุมูลออกซิเจนที่เป็นอันตรายได้ อนุมูลออกซิเจนสามารถโจมตี DNA ได้โดยตรง แต่ยังสามารถเปลี่ยนแปลงไขมันและโปรตีนในลักษณะที่เป็นอันตรายต่อ DNA ความเสียหายนี้คาดว่าจะก่อให้เกิดมะเร็ง UVA ที่ใช้ในตู้อบผิวแทนในร่มและเตียงทำให้เกิดความเสียหายประเภทนี้ และเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งผิวหนัง ความเสียหายจากรังสี UVA นั้นสะสม ดังนั้นการฟอกหนังมากขึ้นหมายถึงความเสี่ยงที่มากขึ้น ผู้ที่ใช้การฟอกหนังในร่มมีโอกาสเป็นมะเร็งผิวหนังมากกว่าคนที่ไม่ทำถึง 75%
เมื่อแสง UVB กระทบกับสาย DNA จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของโซ่ ที่ใดก็ตามบนเกลียวที่มีฐานไทมีนสองฐานติดต่อกันมีความเสี่ยงต่อความเสียหายนี้ พลังงานของแสง UVB จะเปลี่ยนพันธะเคมีในไทมีน พันธะที่เปลี่ยนแปลงไปทำให้ฐานไทมีนที่อยู่ใกล้เคียงติดกัน โมเลกุลไทมีนที่เกาะติดกันคู่นี้เรียกว่าไดเมอร์ ไม่ว่าที่ใดจะเกิดไดเมอร์เหล่านี้ สาย DNA จะงอจากรูปร่างปกติ และเซลล์ไม่สามารถอ่านได้อย่างถูกต้อง ทุกวินาทีที่เซลล์ได้รับรังสี UVB ในแสงแดด อาจทำให้เกิดการหรี่แสงได้มากถึง 100 ไดเมอร์ หากเซลล์สะสมไดเมอร์มากเกินไป เซลล์นั้นอาจตายหรือกลายเป็นมะเร็งได้
ซ่อมไดเมอร์
แม้ว่าการผลิตไดเมอร์บนสายดีเอ็นเอด้วยแสงยูวีเป็นเรื่องปกติ แต่กระบวนการซ่อมแซมตามธรรมชาติของเซลล์จะแก้ไขการบิดเบือนส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นได้เร็วพอที่จะหลีกเลี่ยงความเสียหายถาวร โปรตีนในเซลล์ตรวจจับความเสียหายและตัดส่วนที่เสียหายของสาย DNA ที่มีไดเมอร์ออก ส่วนที่ขาดหายไปจะถูกแทนที่ด้วยฐานที่ถูกต้องและซ่อมแซมความเสียหาย แม้ว่ากลไกการซ่อมแซมตามธรรมชาติจะมีประสิทธิภาพมาก แต่ไดเมอร์ยังสามารถสะสม ทำให้เซลล์ตายหรือเป็นมะเร็งได้