Kako enzim fotoliaza za obnavljanje DNA sprječava rak kože?
Fotoreaktivacija, mehanizam popravka DNK ovisan o svjetlosti kataliziran enzimom fotoliazom, igra bitnu ulogu u prevenciji raka kože. Evo kako fotoliaza djeluje na popravak oštećenja DNK i sprječava rak kože:
1. Apsorpcija svjetlosne energije :Fotoliaza se aktivira apsorpcijom svjetlosne energije, posebno ultraljubičastog (UV) svjetla. Enzim ima kromofor, koji je molekula koja apsorbira svjetlost. Kada UV svjetlo pogodi fotoliazu, kromofor apsorbira energiju i postaje uzbuđen.
2. Detekcija oštećenja DNK :Aktivirana fotoliaza skenira molekulu DNK u potrazi za specifičnim vrstama oštećenja DNK, prvenstveno ciklobutan pirimidin dimerima (CPD) i pirimidin (6-4) pirimidonskim fotoproduktima (6-4PP). CPD i 6-4PP su lezije DNA uzrokovane UV zračenjem.
3. Vezanje za oštećenu DNK :Nakon otkrivanja oštećenja DNK, fotoliaza se veže na oštećeno mjesto. Specifično prepoznaje i tvori čvrsti kompleks s CPD ili 6-4PP lezijom u DNK.
4. Fotokemijska reakcija :Vezana fotoliaza podliježe fotokemijskoj reakciji. Apsorbirana svjetlosna energija koristi se za kidanje kovalentnih veza DNK lezije, njihovo razdvajanje i vraćanje izvorne strukture DNK. Ovaj proces, poznat kao fotoreverzija ili fotopopravak, rezultira popravkom oštećenog mjesta.
5. Otpustite i ponovite :Nakon popravka DNK lezije, fotoliaza se oslobađa s mjesta i može se vezati na druga oštećena mjesta, ponavljajući proces popravka sve dok je dostupno UV svjetlo.
Učinkovitim popravljanjem UV-induciranih oštećenja DNA, fotoliaza doprinosi održavanju genomske stabilnosti. Time se sprječava nakupljanje mutacija DNK koje potencijalno mogu dovesti do razvoja raka kože, karcinoma pločastih stanica i karcinoma bazalnih stanica. Štoviše, brzi popravak DNA lezija smanjuje rizik od mutacija koje mogu uzrokovati druge kožne poremećaje ili stanja.
Važno je napomenuti da iako fotoliaza igra ključnu ulogu u popravku DNK i prevenciji raka, ona sama po sebi nije dovoljna da zaštiti kožu od svih oblika oštećenja DNK. Dodatni mehanizmi, kao što su proizvodnja melanina, kontrolne točke oštećenja DNK i popravak izrezivanja nukleotida, također su bitni u zaštiti kože od štetnih učinaka UV zračenja i sprječavanju razvoja raka kože.
