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 zijn opgeslagen in het DNA. Elk proces in uw lichaam wordt op een zeer nauwkeurige manier door deze instructies gecontroleerd en aangestuurd. Elke schade aan het DNA-molecuul en dus de instructies die het bevat, kan leiden tot ziekte.

Structuur

De informatie in het DNA wordt bepaald door de structuur. Het DNA-molecuul is een lange streng bestaande uit kleinere, eenvoudigere moleculen met elkaar verbonden, zoals de schakels van een ketting. Vier verschillende, hoewel vergelijkbare, moleculen worden gebruikt als schakels om de keten te vormen. De volgorde waarin deze vier moleculen langs de ketting voorkomen codeert de instructies. Hoewel de informatie erg complex en gedetailleerd is, zijn 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, kort voor ultraviolet licht, ook bekend als ultraviolette straling, is een vorm van onzichtbaar licht met veel energie. 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, meest schadelijke daarvan is UVC. Gelukkig blokkeert de atmosfeer van de aarde de UVC in zonlicht voordat deze het oppervlak bereikt. De laagste energie, de minst gevaarlijke UVA dringt de atmosfeer binnen, maar is niet krachtig genoeg om DNA direct te beschadigen. UVB-stralen doordringen beide de atmosfeer en bezitten genoeg 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 DNA direct aanvallen, maar kunnen ook vetten en eiwitten veranderen op een manier die ze schadelijk maakt voor DNA. Men denkt dat deze schade kankerverwekkend is. De UVA die wordt gebruikt in overdekte zonnebanken en bedden veroorzaakt dit soort schade en verhoogt het risico op huidkanker. UVA-schade is cumulatief, dus meer bruin worden betekent meer risico. Mensen die gebruik maken van indoor-bruining hebben 75 procent meer kans op huidkanker dan degenen die dat niet doen.

Wanneer UVB-licht de DNA-streng raakt, veroorzaakt dit een verandering in de structuur van de ketting. Elke plaats langs het strand met twee thyminebases op een rij 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 thyminebases aan elkaar blijven kleven. Dit paar vastgehechte thyminemoleculen wordt een dimeer genoemd. Overal waar deze dimeren worden gevormd, wordt de DNA-streng gebogen vanuit zijn normale vorm en kan deze niet goed door de cel worden gelezen. Elke seconde dat een cel wordt blootgesteld aan de UVB in zonlicht kan het creëren van maximaal 100 dimeren veroorzaken. Als een cel te veel dimeren accumuleert, kan deze sterven of kwaadaardig worden.

Dimer Repair

Hoewel de productie van dimeren op de DNA-streng door UV-licht veel voorkomt, zijn de natuurlijke herstelprocessen van de cellen corrigeren de meeste vervorming die ze snel genoeg veroorzaken om permanente schade te voorkomen. Eiwitten in de cel detecteren de schade en snijden het beschadigde gedeelte van de DNA-streng weg die de dimeren bevat. Het ontbrekende segment wordt dan vervangen door de juiste basis en de schade wordt hersteld. Hoewel de natuurlijke reparatiemechanismen zeer efficiënt zijn, kunnen dimeren zich nog steeds ophopen, wat celdood of kanker veroorzaakt.