Az Ohiói Állami Egyetem kutatói a Nature tudományos folyóirat online kiadásában vasárnap tették közzé tanulmányukat. A felfedezés lehetővé teheti, hogy a jövőben megfelelő napvédő szereket fejlesszenek ki, melyekkel megelőzhetővé válhat a napégés, és védenek a bőrráktól.

A napsugárzás káros hatásaitól védő kulcsfontosságú enzim - mely az állatok többségénél, sőt még a növényekben is megtalálható - hiányzik az emberekből. Dongping Zhong kutatásvezető és munkatársai a fotoliáz elnevezésű enzimet vizsgálva megfigyelték, hogy az egy elektront és egy protont juttat a károsodott DNS-részbe. A két szubatomi részecske a másodperc töredéke (néhány milliárdod része) alatt "meggyógyította" a sérülést.

"Egyszerűen hangzik, ám az a két atomi részecske valójában kémiai reakciók igen összetett sorozatát indította el. Az egész igen gyorsan zajlott le, és az időzítésnek nagyon pontosnak kell lennie" - magyarázta a fizikus és kémikus Zhong az EurekAlert tudományos portálnak.

Mindeddig rejtély volt, hogy pontosan miként képes a fotoliáz kijavítani a DNS sérüléseit.

Zhong kutatócsoportja laboratóriumban mesterségesen állított elő DNS-t, majd ibolyántúli sugárzásnak tette ki, így hozva létre a napégéshez hasonló károsodást. Eztán adagolták a fotoliáz enzimet. Közben ultragyors fényimpulzusokkal "kapták le", miként tevékenykedett az enzim atomi szinten.

A kutatók megállapították, hogy a fotoliáz éppen a megfelelő helyen törte fel a sérült kötéseket ahhoz, hogy a DNS-molekulában lévő atomok visszajussanak eredeti helyzetükbe. Az ottani kötés újbóli létrehozása után az egy elektron és egy proton visszaáramlott az adományozó javító enzimhez.

Minden növényben és a legtöbb állatban jelen van a fotoliáz, hogy kijavítsa a napsugárzás miatti sérüléseket, csak az emlősök nélkülözik ezt a molekuláris védelmet.

Zhong reményei szerint most, hogy már ismerik a fotoliáz működési mechanizmusát, lehetőség van olyan szerek megtervezésére, melyek védenek a napsugárzás káros hatásaitól, vagy kijavítják a molekuláris szinten történt sérüléseket.