ultraviolette stralen kunnen ook indirect DNA beschadigen. Hoe? Het verhaal begint met melanine, een klasse van verbindingen die organismen produceren die
geef hun huidskleur. Het grote systeem van vrij bewegende (gedelokaliseerde) elektronen dat melanine zijn kleur geeft is ook wat het toelaat om UV-licht te absorberen. Melanine is niet de enige lichtabsorberende stof in levende dingen; chlorofyllen en andere heldere pigmenten in planten absorberen ook licht, die in fotosynthese werken vanwege het grote aantal gedelokaliseerde elektronen in elk molecuul. Wanneer melanine wordt geraakt door een foton van UV-licht, gaat het in een opgewonden staat, waar een elektron in energie is toegenomen. In chlorofyllen, deze opgewonden toestand start de keten van reacties die resulteert in fotosynthese. Melanine is anders. In plaats van zeer reactief te worden wanneer het door UV-licht wordt getroffen, geeft melanine de extra energie als hitte vrij; het reageert minder dan 1 op elke 1000 keer het wordt opgewonden. Dit staat melanine toe om gevoeligere molecules, zoals DNA, tegen UVblootstelling te beschermen.
af en toe werkt deze bescherming niet zoals bedoeld. De ultraviolette straling kan of melanine veroorzaken om te reageren of een molecuul raken die niet wordt gebouwd om de energie, zoals een aminozuur af te voeren. Wanneer dit gebeurt, kan het opgewekte molecuul een aangrenzend zuurstofatoom opwekken, waardoor het stabiele molecuul een reactieve soort wordt. Zuurstof is veel minder stabiel in zijn opgewekte, hogere energietoestand, dus het zal reageren met om het even welke proteã nen of lipiden het botst met in de cel om terug te gaan naar zijn stabielere, lagere energietoestand. Hoewel het verschillende moleculen in de cel kan beschadigen, treedt de meeste schade op wanneer het DNA raakt. Wanneer een opgewekte zuurstof DNA raakt, kan het een guanine tot thymine transversie veroorzaken, wat betekent dat purine guanine wordt vervangen door pyrimidine thymine. Net als in het geval van directe DNA-schade, verandert deze mutatie hoe het DNA wordt vertaald in een eiwit en kan potentieel schadelijk zijn. Een deel van wat dit type DNA-schade bijzonder gevaarlijk maakt, is dat het wordt veroorzaakt door aangeslagen zuurstofmoleculen, niet door het UV-licht zelf. Aangeslagen zuurstof heeft een ongewoon lange levensduur voor een reactieve soort, zodat de schade kan optreden in andere cellen dan huidcellen.
schade kan ook ontstaan als de aangeslagen zuurstof botst met een molecuul waterstofperoxide – dezelfde verbinding in huishoudelijke ontsmettingsmiddelen. Waterstofperoxide wordt geproduceerd in de mitochondriën als een bijproduct van cellulaire ademhaling. De cel verandert de peroxide meestal in water, maar sommige moleculen ontsnappen aan dit proces. Als een opgewekte zuurstof waterstofperoxide raakt, splitst het peroxide in tweeën en vormt twee hydroxylradicalen. Hydroxylradicalen zijn een waterstofatoom gebonden aan een zuurstofatoom met een ongepaarde elektron (dit is wat het een radicaal maakt). Elektronen geven er altijd de voorkeur aan om in paren te zijn, dus het hebben van een ongepaarde elektron maakt een verbinding zeer reactief. De hydroxylradicaal kan aan de ruggengraat van DNA (deoxyribose) hechten, die de bundel van DNA kan veroorzaken om te breken of een basispaar om worden vrijgegeven. Beide uitkomsten kunnen zeer schadelijk zijn voor het DNA of de cel.
onze lichamen gaan echter niet liggen en accepteren hun lot-er zijn tal van verdedigingsmechanismen om de schade te beschermen en te beperken. Wanneer de directe schade van DNA twee basisparen samenbindt, heeft DNA een uitstulping in zijn normale dubbele helixvorm. Verschillende enzymen reizen rond het DNA op zoek naar deze afwijking. Wanneer ze zo ‘ n bobbel vinden, activeren ze reparatieproteïnen die het beschadigde deel van het DNA eruit snijden en de juiste basenparen erin zetten. Dit hele proces heet nucleotide excisie reparatie. Het effect van indirecte schade van DNA is moeilijker te ontdekken omdat de transversie niet in een vervormde helix resulteert. Het mechanisme dat dit soort schade herstelt heet base excision repair. De enzymen genoemd glycoslase van DNA verwijderen een basispaar misplaatst door transversie; andere enzymen openen dan de ruggengraat van DNA zodat de de bouwenzymen van DNA door kunnen komen en het gat met het correcte basispaar vullen. Ons lichaam heeft mechanismen die ons ook op de lange termijn helpen. Directe DNA-schade signaleert de productie van extra melanine, zodat de volgende keer dat de huid wordt blootgesteld aan UV-licht, meer onschadelijk kan worden geabsorbeerd door de melanine. Dit betekent dat wanneer u meer bruin worden na buiten te zijn, er was directe DNA-schade! Dus geef je DNA een pauze en breng zonnebrandcrème aan de volgende keer dat je van de zon geniet!
opmerking: Ik heb de foto ‘ s getekend, dus als u fouten ziet of een andere reactie wilt weergeven, reageer dan!
Agnez-Lima, Lucymara F., Julliane T. A. Melo, Acarízia E. Silva. “DNA schade door Singlet zuurstof en cellulaire beschermende mechanismen.”Mutation Research / Reviews in Mutation Research 751.1 (2012): 15-28. Web.
Loft, S., A. Astrup, and H. E. Poulsen. “Oxidatieve DNA-schade correleert met zuurstofverbruik bij de mens.”The FASEB Journal 8.8 (1994): 534-37. Universiteit van Chicago Science Library. Web.Setlow, R. B. ” Cyclobutane-Type Pyrimidine Dimers in Polynucleotides.”Science 153.3734 (1966): 379-6. Web.Parrish, John A., Kurt F. Jaenicke, and R. Rox Anderson. “Erythema And Melanogenesis Action Spectra Of Normal Human Skin.”Photochemistry and Photobiology 36.2 (1982): 187-91. Web.