Auswirkungen von ultraviolettem Licht auf die DNA

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

Ultraviolettes (UV) Licht ist eine Form von Strahlung, die als Mutagen wirkt, ein Mittel, das Mutationen in der DNA verursacht. Die Exposition gegenüber ultraviolettem Licht führt zu chemischen Veränderungen, die die Form Ihrer DNA verändern, und der Prozess, der die Form der DNA korrigiert, kann auch zu Veränderungen des DNA-Codes führen. Sonnenlicht ist eine starke UV-Lichtquelle und kann nach wiederholter oder längerer Exposition die DNA in der Oberflächenschicht Ihrer Haut schädigen und das Risiko für Hautkrebs erhöhen.

UV-Licht von der Sonne kann die DNA schädigen. Bildnachweis: Ryan McVay / Digital Vision / Getty Images

Absorption

Ultraviolettes Licht ist Strahlung in Wellenlängen von 200 bis 300 nm (Nanometer), die in natürlichem Sonnenlicht, Sonnenlampen und Solarien zu finden ist. DNA saugt UV-Licht wie ein Schwamm an, da der intensivste Teil des Absorptionsspektrums der DNA (Wellenlängen von 250 bis 260 nm) die maximale Energieemission von UV-Licht (240 bis 280 nm) ergänzt. Aufgrund der UV-Komponente des Sonnenlichts ist UV-Licht die häufigste Quelle für DNA-schädigende Strahlung. Glücklicherweise ist UV-Licht eine schwache Form der Strahlung und dringt nicht an den Oberflächenzellen Ihrer Haut vorbei.

Verzerrung

DNA ist ein doppelsträngiges Molekül, ähnlich einer Leiter, die um die Sprossen gedreht ist. Jeder Strang an der Seite der Leiter besteht aus Ketten chemischer Buchstaben, die als Desoxyribonuklease-Basen bezeichnet werden und die "Sprossen" bilden, indem sie an einen Partner am gegenüberliegenden Strang binden. Die Basen im Doppelstrang der DNA paaren sich immer mit denselben Partnern auf dem gegenüberliegenden Strang: einem Thymin mit einem Adenosin und einem Cytosin mit einem Guanin. Cytosin und Thymin werden Pyrimidinbasen genannt.

Die Exposition gegenüber UV-Licht kann dazu führen, dass zwei nebeneinander sitzende Pyrimidinbasen auf demselben Strang aneinander binden, anstatt an ihren Partner auf dem gegenüberliegenden Strang zu binden. Dieser chemische Fehler wird als Pyrimidindimer bezeichnet und erzeugt überall dort, wo er auftritt, eine Ausbuchtung der DNA. Wenn Sie nur ein paar Stunden in der Sonne sitzen, können sich in Ihrer DNA Tausende von Pyrimidindimeren bilden, die Tausende von Ausbuchtungen entlang Ihrer DNA-Stränge verursachen.

Mutationen

Ihre Zellen können die Ausbuchtungen in der DNA nicht lesen oder kopieren. Ein zellulärer Prozess, der als Exzisionsreparatur bezeichnet wird, repariert die Ausbuchtung, so dass die DNA Proteine ​​bilden und sich selbst kopieren kann, aber der Prozess ist fehlerhaft. Eine Base des Pyrimidindimers wird aus dem Strang herausgeschnitten und eine neue Base eingesetzt. Die Ersatzbase wird jedoch zufällig inseriert, und es besteht nur eine 1: 4-Wahrscheinlichkeit, dass sie mit der Base identisch ist entfernt. Der Exzisionsreparaturprozess führt DNA-Mutationen ein, und jede Mutation erhöht das Risiko, an Hautkrebs zu erkranken.

Auswirkungen von ultraviolettem Licht auf die DNA