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Il DNA è la pietra angolare della vita, poiché contiene le istruzioni precise che dettano la forma e la funzione di ogni organismo, dai batteri più semplici agli esseri umani più complessi. Qualsiasi alterazione alla sua struttura può interrompere queste istruzioni e scatenare malattie.
Il contenuto informativo del DNA è codificato nella sua sequenza unica di quattro basi nucleotidiche:adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Queste basi si collegano insieme per formare un filamento a doppia elica, dove l'ordine delle basi fornisce il modello per i processi biologici.
La radiazione ultravioletta (UV) è una componente ad alta energia della luce solare che, sebbene invisibile, può danneggiare il DNA. Gli UV sono classificati in tre tipi:UVA, UVB e UVC. Gli UVC trasportano l’energia più elevata ma vengono in gran parte assorbiti dallo strato di ozono terrestre. Gli UVA penetrano nell'atmosfera ma non hanno energia sufficiente per alterare direttamente il DNA, mentre gli UVB raggiungono la superficie e possiedono energia sufficiente per causare danni molecolari.
Gli UVA non rompono direttamente i filamenti di DNA ma possono generare specie reattive dell'ossigeno (ROS). Questi ROS attaccano il DNA, le proteine e i lipidi, contribuendo alla mutagenesi e al rischio di cancro. I dispositivi abbronzanti indoor che emettono raggi UVA sono associati a una probabilità maggiore del 75% di cancro della pelle rispetto ai non abbronzanti. (Fonte:CDC )
Gli UVB, tuttavia, alterano direttamente il DNA. Quando due basi di timina appaiono consecutivamente (TT) lungo un filamento, l'energia UVB modifica un legame chimico, facendo sì che le timine adiacenti si leghino insieme e formino un dimero di timina. Questi dimeri distorcono l’elica, impedendo una lettura accurata da parte del meccanismo di replicazione della cellula. Un singolo secondo di esposizione UVB può generare fino a 100 dimeri; un accumulo eccessivo può innescare la morte cellulare o la trasformazione oncogenica.
Le cellule possiedono robusti percorsi di riparazione che riconoscono ed eliminano i dimeri. Gli enzimi riparatori del DNA asportano il segmento danneggiato e la DNA polimerasi riempie il vuoto con le basi corrette. Sebbene questi meccanismi siano altamente efficienti, i danni enormi possono sopraffare la capacità di riparazione, portando a mutazioni e cancro.
