Ovo je ključni enzim koji popravlja DNA oštećen suncem

Fotoliaza je enzim prisutan u mnogim vrstama, od bakterija do gljivica do biljaka i životinja. O tome zašto je ovaj enzim toliko važan govori činjenica da ima ključnu ulogu u popravljanju oštećenja uzrokovanih UV zračenjem.

Međutim, fotoliaza se prirodno ne nalazi u ljudskom organizmu. Znanstvena istraživanja otkrila su da fotoliaza djeluje na atomskoj razini popravljajući DNK oštećenu suncem, što je iznimno važno za liječenje opeklina od sunca i prevenciju raka kože.

Kako djeluje fotoliaza?

Znanstvenici sa Sveučilišta Ohio, koje je predvodio fizičar i kemičar Dongping Zhong, prije nekoliko godina bili su prvi koji su otkrili i opisali kako točno fotoliaza djeluje. U laboratoriju su stvorili umjetnu DNK i izložili ju UV svjetlu, stvarajući štetu sličnu onoj od opeklina, nakon čega su dodali enzim fotoliaze. Korištenjem ultrabrzih svjetlosnih impulsa, napravili su seriju „snimaka" kako bi otkrili kako je enzim popravio DNA na atomskom nivou.

Ultraljubičasto (UV) svjetlo oštećuje kožu tako što uzrokuje stvaranje kemijskih veza na pogrešnim mjestima uzduž DNK molekula u našim stanicama. Ova studija je pokazala da fotoliaza razbija te pogrešne veze na pravim mjestima, tako uzrokujući reakciju da se atomi u DNK vrate na svoje izvorne položaje.

Veze su sastavljene na takav način da se elektron i proton automatski izbace iz DNK spirale i vrate u fotoliazu. Znanstvenici pretpostavljaju se da se to događa kako bi se ciklus mogao ponavljati i tako zacjeljivati na drugim mjestima.

Saniranje oštećenja od sunca

Kao što je ranije navedeno, sisavcima nedostaje enzim fotoliaze. Iako ljudi posjeduju neke enzime koji mogu poništiti oštećenja, ti enzimi su znatno manje učinkoviti. Ljudska DNK je, uslijed sunčevih oštećenja, poprilično oštećena, a enzimi koje posjedujemo ne mogu u potpunosti poništiti nastalu štetu zbog čega kožne stanice umiru.

Znanstvenici su povezali kronična oštećenja sunca s DNA mutacijama koje kasnije vode do bolesti poput raka kože. Jedan od razloga zašto je otkriće nastalo ovim istraživanjem toliko važno jest što se fotoliaza može koristiti u losionima za liječenje štete nastale od sunca.

Klasični losioni za sunčanje pretvaraju UV svjetlo u toplinu, ili ga odbijaju od naše kože. Krema za sunčanje koja sadrži fotoliazu, potencijalno može izliječiti neke od oštećenja uzrokovanih UV zrakama koje su se probile. Fotoliaza hvata svjetlo različite valne duljine, to jest vidljivu svjetlost u obliku fotona, kako bi dobila dovoljno energije za pokretanje „ozdravljujućih" elektrona i protona u DNA koji je oštećen od strane UV svjetla.