Fotoreaktivasyon

UV ile meydana gelen mutasyonları içeren hücreler, mavi spektrum içeren görünür ışığa maruz bırakıldıklarında, geriye dönüşüm yapıp düzelir. Bu olaya fotoreaktivasyon denir.

Ultraviyole ışığın en mutajenik olduğu dalga boyu 260 nm'dir. Hem DNA hem RNA bu dalga boyundaki UV ışığını emer. Fotoreaktivasyon olayında görünür ışık, UV radyasyonu ile oluşan DNA hasarını onaran işlemi uyarmaktadır. Bu durum bakteriler ve fajlarda gözlemlenmiştir. Bu onarım hücre içi bir enzim sistemiyle çalışır. Görünür ışık, fotoreaktivasyon enzimini uyarmaktadır. Enzimin reaktivasyon şekli, timin-timin dimerleri arasındaki bağları kırmaktır. Böylece UV radyasyonunun DNA üzerindeki etkisini ters çevirir.

UV radyasyonuna özgü olarak DNA'da, aynı sarmalda yan yana ya da sarmallarda karşılıklı olarak kovalent bağlanmayla pirimidin dimerleri (en çok timin-timin, daha az oranda sitozin-sitozin ve sitozin-timin dimerleri) oluşur. Bakterilerde onarım sistemlerinden birini oluşturan fotoliaz enzimi (EC 4.1.99.3), DNA'daki bu dimerleri karanlıkta tanır ve onlara bağlanır, ancak ışıkta (300–500 nm) aktive olarak bu kovalent oluşumu koparır (fotoreaktivasyonel enzim onarımı). Hata olasılığı yoktur. Çünkü sadece pirimidin dimerlerini kırar. Evrimsel süreçte bu sistem korunarak gelmiştir. İnsan hücrelerinde dimer oluşumları bu sisteme benzer bir onarım ve kesip-çıkarma onarımı ile düzeltilebilmektedir. Onarım enzimlerinden bir ya da birkaçının eksikliği insanda (Xeroderma pigmentosum) hastalık nedenidir. Güneşin (UV) etkisiyle bu kişilerde deri kanseri oluşabilmektedir.

DNA Fotoliaz enziminin iki kromoforu bulunur;
FADH+H⁺ → Elektron verici
Folik asit → Işığı absorbe ederek topladığı enerjiyi verici

Işık (300–500 nm) ve iki kromoforu sayesinde enzim aktive olur. İnsanda bu enzim bulunmamaktadır.

Replikasyon sırasında oluşan ve sıraya giren yanlış bazlar, hücredeki düzletme mekanizmaları tarafından tamir edilebilir. Diğer şekilde meydana gelen bozuklukların giderilmesi oluşan hasarın derecesine göre değişir. Zarar büyük ise, bozukluk düzeltilemez ve hücre ölebilir. Buna karşın küçük bozukluklar bazı özel mekanizmalarca hemen tamir edilir.

Ayrıca bakınız

DNA tamiri
DNA fotoliaz (EC 4.1.99.3)