Schade door UV-straling blijkt kwestie van minder dan een picoseconde

De meest voor de hand liggende UV-gekatalyseerde chemische reactie binnen een DNA-molecuul treedt binnen een miljoenste van een miljoenste seconde op. Met deze conclusie in Science zetten onderzoekers van Ohio State University de huidige theorie over DNA-schade door blootstelling aan zonlicht op losse schroeven.

Het is tevens voor het eerst dat een reactie binnen een DNA-molecuul in ‘real time’ is bekeken.

De reactie in kwestie is de dimerisatie van twee naast elkaar liggende thyminebasen. Om die te onderzoeken is een kunstmatigeDNA-keten gemaakt waarvan één streng geheel uit thymine bestond. Die is bekeken met ‘transient absorption spectrometry’, een spectroscopische techniek waarmee waarnemingen zijn te doen in minder dan een picoseconde.

Uit de waarnemingen blijkt dat de thyminebasen inderdaad minder dan een picoseconde in aangeslagen toestand hoeven te verkeren om te reageren. Voorwaarde is wel dat ze toevallig nét in de juiste positie tegen elkaar liggen op het moment dat de lichtbundel doel treft.

DNA is een vrij flexibel molecuul, maar de snelheid waarmee het vervormt ligt een of twee ordegroottes lager. Tot nu toe werd gedacht dat de kans op schade groter werd naarmate een aangeslagen toestand langer bleef bestaan. Dat zou immers de kans groter zijn dat onderdelen van het molecuul gedurende die periode een keer in elkaars buurt kwamen.

Het huidige onderzoek doet eerder vermoeden dat juist aangeslagen toestanden, die maar heel kort duren, verantwoordelijk zijn voor de meeste schade. En ook dat de 3D-structuur van een DNA-streng doorslaggevend is voor de kans dat twee vlak bij elkaar liggende thyminebasen uiteindelijk een keer dimeriseren.

bron: Ohio State University