UV nurlari Uvc suv bilan DNKning shikastlanish mexanizmi

DNKning barqarorligi barcha hujayra jarayonlarining to'g'ri ishlashi uchun juda muhimdir. UV nurlanishiga ta'sir qilish DNKning tuzilishini o'zgartiradi, bakteriyalardan tortib odamlargacha bo'lgan barcha tirik tizimlarning fiziologik jarayonlariga ta'sir qiladi.

Ultraviyole nurlanish

Tabiiy quyosh nuri sog'lom suyaklarning shakllanishi uchun muhim oziq moddalar bo'lgan D vitamini ishlab chiqarishni rag'batlantiradi. Biroq, quyosh nuri ham UV nurlanishining asosiy manbai hisoblanadi. Haddan tashqari ultrabinafsha nurlanishiga duchor bo'lgan odamlarda teri saratoni rivojlanish xavfi katta. UV nurlarining uch turi mavjud: UVA, UVB va UVC.

• UVC nurlari (100-280 nm) uchta nurning eng baquvvat va zarar etkazuvchisi hisoblanadi. Yaxshiyamki, UVC er yuzasiga yetmasdan oldin ozon qatlami tomonidan so'riladi.

• UVA nurlari (315-400 nm) eng kam energiyaga ega va teriga chuqur kirib borishga qodir. Uzoq muddatli ta'sir qilish terining qarishi va ajinlari bilan bog'liq. UVA ham melanomalarning asosiy sababidir.

• UVB nurlari (280-315 nm) UVA nurlariga qaraganda ko'proq energiyaga ega va terining tashqi qatlamiga ta'sir qiladi, bu esa quyosh yonishi va qorayishga olib keladi. Bazal hujayrali karsinoma va skuamoz hujayrali karsinoma UVB nurlanishidan kelib chiqadi.

DNK qo'sh spiralga o'ralgan ikkita qo'shimcha zanjirdan iborat. Irsiy xabar kimyoviy kodlangan va to'rtta nukleotidlardan tashkil topgan adenin (A), timin (T), guanin (G) va sitozin (C).

UVB nuri DNKdagi nukleotidlar orasidagi bog'lanishga bevosita aralashadi. UVB ta'sirida hosil bo'lgan ikkita asosiy DNK lezyonlari siklobutan pirimidin dimerlari (CPD) va 6-4 pirimidin pirimidon fotomahsulotlari (6-4PPs) va uning Dyuar izomerlaridir.

CPDlar ikkita qo'shni pirimidin asoslari (timin -TT yoki sitozin - CC) tsiklik halqa tuzilishini hosil qiluvchi kovalent bog'langanda hosil bo'ladi. 6-4PP qo'shni pirimidinlarning C6 ning 5' uchi va C4 ning 3' uchi o'rtasida hosil bo'lgan yagona kovalent bog'lanish natijasida hosil bo'ladi. Bu 3'-oxirgi asos timin yoki sitozin bo'lishiga qarab, beqaror oksetan yoki azetidin oraliq hosil bo'lishiga olib keladi.

Ushbu oraliq mahsulotlarning keyingi o'z-o'zidan qayta tashkil etilishi 6-4PP ni keltirib chiqaradi. Pirimidin dimerlari DNK umurtqasining burilishiga olib keladi, transkripsiya va oqsil sintezini to'xtatadi. 6-4 pirimidin pirimidon qo'shimchalari UVB yoki UVA nurlanishidan boshqa yorug'lik fotonlari ta'sirida Dyuar shakliga izomerlanishga uchraydi. UVB tomonidan qo'zg'atilgan eng keng tarqalgan mutatsiya C dan T ga transversiyasidir. Ikki tomonlama bazani almashtirish (CC dan TT) ham kamroq bo'lsa ham sodir bo'ladi.

UVA (shuningdek, UVB) nurlanishi fotonlarni DNK bo'lmagan xromoforlar tomonidan so'rilishi orqali DNKga bilvosita zarar etkazadi. Bu mutatsiyaga olib keladigan DNK asoslarini oksidlovchi yagona kislorod yoki vodorod periks kabi reaktiv kislorod turlarini hosil qiladi. Eng keng tarqalgan mutatsiya GT transversiyasi bo'lib, unda guanin 8-okso-7,8-dihidroguanin (8-oksoG) ga oksidlanadi va uning sitozin bilan juftlashishiga to'sqinlik qiladi. Replikatsiya jarayonida 8-oksoG adenin bilan juftlashadi. Ikkinchi zanjir sintez qilinganda, 8-oksoG timin bilan almashtiriladi va GT transversiyasiga olib keladi.

DNK ta'mirlash

UV nurlanishi natijasida hosil bo'lgan genetik lezyonlar ko'pincha ular hosil bo'lgandan so'ng, nukleotidlarni kesish deb ataladigan jarayon orqali tuzatiladi. Nukleaza fermenti lezyonni o'z ichiga olgan DNK segmentini taniydi va olib tashlaydi. Keyin, polimeraza to'g'ri asoslarni kiritadi va ligaza bo'shliqni muhrlaydi. Biroq, agar tuzatilmagan jarohatlar to'planib qolsa yoki tuzatish mexanizmi noto'g'ri bo'lsa, bu hujayralar o'limiga, mutagenezga va hatto saratonga olib kelishi mumkin.