La lumière ultraviolette met en danger l'intégrité de l'information génétique humaine et peut provoquer le cancer de la peau. Pour la première fois, des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont démontré que les dommages à l'ADN peuvent également se produire loin du point d'incidence du rayonnement. Ils ont produit une séquence d'ADN modélisée artificiellement dans une nouvelle architecture et ont réussi à détecter des dommages à l'ADN à une distance de 30 blocs de construction d'ADN. Les résultats sont rapportés dans Angewandte Chemie .

"Jusque là, nous avons pensé qu'il est impossible que l'énergie lumineuse soit transmise aussi loin dans l'ADN et y cause des dommages, " déclare le professeur Dr. Hans-Achim Wagenknecht de l'Institut de chimie organique du KIT. Les résultats de la recherche sont présentés dans Angewandte Chemie et sont classés comme extraordinairement importants et dans les dix meilleurs pour cent par la revue. Pour l'étude, un produit synthétiquement, ADN modifié d'une certaine architecture a été utilisé. A certains points de cette courte section de gène, les chercheurs ont inséré une molécule de xanthone comme injecteur de photoénergie. Pour spécifier où le rayonnement UV produit par les LED devait causer des dommages dans l'expérience, les scientifiques ont inséré des paires de thymines à des distances définies de cet injecteur de lumière. La thymine est l'une des quatre nucléobases et, Par conséquent, l'un des principaux éléments constitutifs de l'ADN. Les dommages les plus fréquents de l'ADN causés par la lumière résultent de la liaison des thymines voisines :En raison de l'énergie lumineuse, ils forment des composés solides de dimères de cyclobutane pyrimidine (CPD).

Après avoir défini les positions de formation CPD, l'équipe a réussi à prouver la migration de la photoénergie sur 30 blocs de construction d'ADN correspondant à une distance allant jusqu'à 10,5 nanomètres. "Cette portée étonnamment longue est cruciale pour la compréhension des dommages causés par l'ADN, ", dit Wagenknecht. Les dommages causés par la DPC sont considérés comme la cause moléculaire du cancer de la peau, parce que l'information génétique ne peut plus être lue ou ne peut pas être lue correctement.

La question de savoir jusqu'où l'énergie peut migrer est encore ouverte. Par dessus tout, les scientifiques voulaient savoir où se développe le photodommage. Un autre aspect important est que les xanthones introduits artificiellement dans l'ADN en tant qu'injecteurs de lumière peuvent être contenus dans de nombreuses substances courantes, comme les antibiotiques, et peut augmenter la sensibilité à la lumière de la peau après l'ingestion.

Le doctorant Arthur Kuhlmann et l'étudiante Larissa Bihr de l'équipe de Wagenknecht ont été largement impliqués dans la publication. Le projet a été financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) avec un total d'environ 430 euros, 000 pour le poste de doctorant et les consommables. A l'étape suivante, le groupe étudiera en détail le mécanisme de migration de l'énergie.