La fotoliasi, capace di proteggere efficacemente dai danni genetici prodotti dall'esposizione alla luce solare, è assente dall'organismo umano
Per resistere all'azione dei raggi ultravioletti moltissime specie animali - dai batteri e dai lieviti agli insetti, dai pesci fino ai marsupiali - possiedono un enzima, la fotoliasi, che interviene non appena la radiazione ha danneggiato il DNA per ricostituirne la forma integra.
Questo enzima è però assente nei mammiferi placentati e in particolare nell'uomo, e ciò spiega la facilità con cui nella nostra specie si presentano tumori della pelle come il melanoma, favoriti dall'esposizione protratta al sole.
Ora un gruppo di ricercatori della Ohio State University è riuscito a identificare i dettagli del meccanismo d'azione della fotoliasi, che vengono descritti in un articolo pubblicato su Nature.
L'enzima fotoliasi, in particolare, è in grado di "iniettare" un singolo elettrone e un protone in corrispondenza del punto in cui il filamento di DNA è danneggiato per riportarlo all'integrità nell'arco di pochi miliardesimi di secondo.
"Sembra semplice, ma queste due particelle di fatto innescano una serie molto complessa di reazioni chimiche, che avvengono molto rapidamente e la cui temporizzazione deve essere quella giusta", ha osservato Dongping Zhong, che ha diretto lo studio.
Zhong e colleghi hanno sintetizzato in laboratorio filamenti di DNA per poi esporli a luce ultravioletta in modo da indurvi danni simili a quelli prodotti da un'ustione solare, quindi hanno aggiunto l'enzima per verificare, attraverso l'osservazione con luce laser al picosecondo, che cosa accadesse a livello atomico.
Lo studio ha rivelato che la fotoliasi rompe i legami erronei creati dalla radiazione UV in modo da consentire ai capi del DNA di tornare nella loro posizione originaria. I legami corretti vengono poi ricostituiti attraverso un processo in cui l'elettrone e il protone donati dall'enzima vengano ri-espulsi dal DNA per tornare all'enzima, che è così in grado di ricominciare la propria opera in altri punti danneggiati.
Ora che si sono identificati i meccanismi secondo cui opera la fotoliasi, ha detto Zhong, è possibile pensare alla progettazione di lozioni e farmaci che proteggano meglio di quelli attuali dalla radiazione solare.
I normali filtri solari convertono i raggi UV in calore o semplicemente li riflettono, ma un filtro che contenesse anche l'enzima potrebbe anche riparare i danni prodotti dai raggi UV che comunque siano riusciti a superare il filtro solare. (gg,da LeScienze)
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