Вредность ультрафиолета зависит от структуры ДНК в момент облучения
Специалистам давно известно, что определенные регионы генома особенно подвержены разрушительному действию ультрафиолетового излучения. Ученые университета штата Огайо высказали гипотезу, согласно которой структура или форма ДНК клеток кожи в момент воздействия ультрафиолетового излучения определяет вероятность появления повреждений.
Двойная цепочка ДНК постоянно флуктуирует, каждую секунду претерпевая миллиарды незначительных, но различимых структурных изменений, вызываемых воздействием молекул воды и других соединений.
Повреждения ДНК происходят сравнительно редко, т.к. большую часть времени структурная организация цепочки обеспечивает защиту от губительного действия ультрафиолета, однако небольшая часть молекул всегда оказывается под угрозой. Наиболее типичным видом повреждений, вызываемых ультрафиолетовым излучением, является формирование циклобутан-пиримидинового димера. Этот процесс чреват появлением мутаций, ведущих к заболеваниям кожи, в том числе развития злокачественных новообразований.
Авторы использовали сверхмощные компьютеры для изучения многомиллионного разнообразия форм, принимаемых ДНК в воде и различных биологических растворителях. Результаты обработки данных, полученных с помощью моделирования молекулярной динамики, свидетельствуют о том, что циклобутан-пиримидиновые димеры формируются только при определенном расположении смежных тимидиновых оснований ДНК, переходящих в возбужденное состояние под действием энергии ультрафиолетового излучения.
По словам авторов, полученные результаты имеют большое значение, т.к. они выявляют варианты конформаций молекулы ДНК, повышающие ее подверженность губительному действию ультрафиолета. Они считают, что это поможет в изучении механизмов, устраняющих мутации, возникающие в живых организмах в условиях ультрафиолетового облучения.
Статья Yu Kay Law et al. Prediction of Thymine Dimerization Yields from Molecular Dynamics Simulations опубликована в январском номере Biophysical Journal.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
13.02.2008