Les coups de soleil chez les organismes vivants sont causés par la lumière ultraviolette (UV) du soleil qui endommage l'ADN des cellules. De nombreux organismes, cependant, ont un mécanisme intégré pour réparer les dommages du soleil. Ceci est possible grâce à une enzyme appelée ADN photolyase, qui est si spécialisé que le cryptochrome, une molécule structurellement similaire, est incapable de faire le même travail. En comparant les deux types de molécules, les physiciens peuvent comprendre précisément comment la capacité de nos enzymes à réparer l'ADN se résume aux détails structurels les plus infimes. Dans une étude publiée dans Le Journal Physique Européen D , Katrine Aalbæk Jepsen de l'Université du Danemark du Sud, à Odense, et son collègue Ilia Solov'yov identifient le mécanisme par lequel les enzymes de réparation se lient au site endommagé.

Dans cette étude, les auteurs ont effectué des simulations pour examiner la dynamique au niveau moléculaire de deux molécules similaires lors de la liaison à l'ADN. La première est une enzyme spécialisée dans la réparation de l'ADN, appelée (6-4) ADN photolyase, et l'autre est cryptochrome, qui est très proche de la photolyase structurellement mais a une fonction biologique complètement différente et est incapable de reconnaître les dommages causés à l'ADN.

Les auteurs ont découvert que l'énergie de liaison entre l'ADN photolyase (6-4) et l'ADN est bien inférieure à celle entre le cryptochrome et l'ADN. Cela est dû aux interactions électrostatiques entre les charges positives à la surface de la protéine de la photolyase et le squelette chargé négativement de l'ADN. L'équipe a réalisé l'importance de plusieurs résidus d'acides aminés chargés dans l'enzyme, appelé K246 et R421, qui sont absents dans le cryptochrome. Ils ont découvert que le R42 est spécifiquement conçu pour séparer les brins d'ADN du site endommagé à l'intérieur de la poche de réparation de l'enzyme.