Вредоносный свет

Вредоносный свет

О вредоносном действии радиационного излучения наслышаны все. Однако если не принимать во внимание фоновую радиацию, то облучение все же является достаточно экзотическим ударом для любого живого организма. Настоящая же проблема состоит в том, что обычный солнечный свет представляет для ДНК достаточно серьезную угрозу! Дело в том, что водный раствор ДНК в пробирке прозрачен как стекло. И точно так же, как стекло, он пропускает видимый солнечный свет и поглощает ультрафиолетовые лучи. Эти лучи едва достигают поверхности Земли, поскольку основной их поток задерживается в верхних слоях атмосферы озоновым экраном. Однако даже этого скромного падающего на поверхность планеты облучения ультрафиолетом оказывается достаточно, чтобы повредить ДНК.

Чаще всего, это происходит следующим образом. Единичная порция света — фотон — может беспрепятственно пролететь сквозь мембраны и клеточные структуры, и «врезаться» в ДНК, передав ей квант своей энергии. Если эта энергия поглощается нуклеотидом, то он переходит в возбужденное состояние. Дальше все зависит от того, какой именно нуклеотид возбудился. В случае аденина или гуанина энергия возбуждения быстро переходит в тепловую, и структура ДНК не меняется. Если же порцию дополнительной энергии получили тимин или цитозин, последствия могут быть весьма существенными. К примеру, в этой ситуации между двумя расположенными рядом на одной цепи тиминами может появиться сшивка — химическая связь.

При этом возникает фотодимер тимина (тиминовый димер) — молекула, в которой четыре расположенные по углам квадрата атома углерода соединены вместе ковалентными связями. Если образно сравнить ДНК с застежкой-молнией, то тиминовый димер похож на два соседних зубца одной ее половинки, которые сошлись вместе и не позволяют теперь молнии застегиваться. ДНК с таким нарушением также не может нормально работать. С нее теперь невозможно ни снимать копии (и, следовательно, процесс деления клетки должен быть застопорен), ни считывать информацию, необходимую для производства белков. Ферменты, ответственные за копирование ДНК и считывание с нее информации, дойдя до тиминового димера, либо «перепрыгнут» через него, что приведет к разрыву синтезируемого белка на две половинки, либо вовсе остановятся. Вот к каким неприятным последствиям может привести действие одного единственного фотона!

Помимо образования димеров, в ДНК возможны и другие изменения оснований. Удвоение молекул ДНК живых организмов идет в бешеном темпе. Бактерия кишечная палочка делится каждые 15–20 минув при этом она копирует свою ДНК со скоростью 500 азотистых оснований в секунду. У человека клетки делятся не так стремительно, поэтому скорость копирования ДНК падает до 50 оснований в секунду. Но все равно это дикий по человеческим меркам темп! Сколько знаков за одну секунду можно напечатать на пишущей машинке? От силы несколько, не более. А тут пятьдесят знаков! Немудрено, что в клетках при копировании ДНК возникают «опечатки»: потери оснований, замены одного основания на другое, неправильное их спаривание, разрывы одной цепи ДНК… Такие единичные повреждения биологи называют точечными или точковыми мутациями. Известно, что от деления до деления при 37 градусах в среднем ДНК человека может попросту потерять до 20 азотистых оснований, а счет всех различных повреждений идет при этом уже на тысячи! Что и говорить, картина получается мрачная, если учесть, что всего несколько таких повреждений в ключевых генах клетки может привести к превращению ее в раковую.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

Лунный Свет

Из книги автора

Лунный Свет Лунный Свет (Lunnyi Svet). Группа Жакмана.А. Н. Волосенко-Валенис. 1958 г.Одна из первых гибридных форм клематиса селекции ГНБС.Цветки раскрытые, обычно собраны по 3–5 штук, 8–12 см диам. Чшл. 4, реже 5, они лавандовые, переходящие в голубоватые, блестящие, часто с


Живой свет

Из книги автора

Живой свет Еще Аристотель в IV веке до н. э. писал, что «некоторые тела способны светиться во тьме, например грибы, мясо, головы и глаза рыб».Светящиеся бактерии излучают зеленый или голубоватый свет, хорошо заметный в темноте. Свечение это возможно лишь в присутствии


Свет убивает бактерии

Из книги автора

Свет убивает бактерии Из рассказа о фотосинтезе мы уже знаем, что жизнь зеленых растений зависит от Солнца, дающего им энергию. Но большая часть бактерий иначе реагирует на солнечный свет. Прямые лучи солнца для них губительны.Очень показательный пример вредного влияния


Что такое зодиакальный свет?

Из книги автора

Что такое зодиакальный свет? Зодиакальным светом называют слабое сияние, которое можно видеть в безлунные ночи в южных широтах. В редких случаях этот свет виден и в средних широтах (в феврале – марте вечером на западе после наступления темноты и в сентябре – октябре на


Какие части света не учитываются при делении земной суши на Старый Свет и Новый Свет?

Из книги автора

Какие части света не учитываются при делении земной суши на Старый Свет и Новый Свет? Старый Свет – это общее название трех, известных еще древним людям частей света: Европы, Азии и Африки. Возникло это название после открытия Америки, которую назвали Новым Светом.


Свет

Из книги автора

Свет Солнечный свет – источник жизни на Земле. Именно благодаря ему осуществляется процесс фотосинтеза – базового процесса поддержания жизни в биосфере.Не меньшее значение имеет свет для регуляции суточной и сезонной активности организмов, где он выступает в роли


3.2. Свет

Из книги автора

3.2. Свет 3.2.1. Солнечная радиация Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99,9 % в общем балансе энергии Земли.Если принять


3.2.3. Свет как условие ориентации животных

Из книги автора

3.2.3. Свет как условие ориентации животных Для животных солнечный свет не является таким необходимым фактором, как для зеленых растений, поскольку все гете-ротрофы в конечном счете существуют за счет энергии, накопленной растениями. Тем не менее и в жизни животных


Агрессивность выходит на свет божий

Из книги автора

Агрессивность выходит на свет божий Вдруг все переменилось: вчера еще агрессивность как тема была под запретом, а сегодня о ней слышишь и читаешь по нескольку раз в день. «Мы все стали такие агрессивные, в народе накопилась агрессивность, во всех слоях тоже, а в нациях —


Свет

Из книги автора

Свет Для чего толь многие учинены опыты в физике и в химии, для чего толь великих мужей были труды и жизни опасные испытания? Для того ли только, чтобы, собрав великое множество разных вещей и материй в беспорядочную кучу, глядеть и удивляться их множеству, не размышляя о


I. Свет и тьма для глаза

Из книги автора

I. Свет и тьма для глаза 5 Ретина в зависимости от того, действует ли на нее свет или тьма, находится в двух различных состояниях, совсем противоположных друг


VII. Слабодействующий свет

Из книги автора

VII. Слабодействующий свет 81 Яркий свет кажется всегда чисто-белым, и это впечатление он производит и при высшей степени ослепительности. Ослабленный свет также может еще при различных условиях оставаться бесцветным. Некоторые натуралисты и математики – Ламберт, Буге,


Свет в пучине

Из книги автора

Свет в пучине А кальмары? Кальмары и рыбы — в глубинах моря самые обычные светоносцы. Устройство и эффект действия их органов, производящих холодный огонь, очень интересны и разносортны.Фотофор по конструкции напоминает прожектор или автомобильную фару. И форма у него


Свет в пещерах

Из книги автора

Свет в пещерах Сравнивая, находят немало общих черт в условиях жизни в глубинах океана и в пещерных недрах земли. Вечный мрак, ровные, без резких колебаний температуры, скудность местных пищевых ресурсов (полная зависимость от принесенных извне продуктов).Нет, впрочем, в