紫外線會危害人類遺傳信息的完整性，并可能導(dǎo)致皮膚癌。卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院(KIT)的研究人員首次證明，DNA損傷也可能發(fā)生在遠離輻射入射點的地方。他們用新的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一個人工模擬的DNA序列，并成功地在30個DNA構(gòu)建單元的距離處檢測到DNA損傷。結(jié)果在Angewandte Chemie(DOI：10.1002 / anie.202009216)中進行了報道。

該研究結(jié)果發(fā)表在Angewandte Chemie上，并被該雜志列為非常重要和最佳的百分之十。為了進行研究，使用了合成生產(chǎn)的，具有一定結(jié)構(gòu)的修飾DNA。在這個短基因部分的某些點，研究人員插入了黃酮分子作為光能注射器。為了確定在實驗中LED產(chǎn)生的UV輻射在何處造成損壞，科學(xué)家在距該光注入器一定的距離處插入了一對胸腺嘧啶。胸腺嘧啶是四個核堿基之一，因此是DNA的主要組成部分之一。由光引起的最常見的DNA損傷是由于連接相鄰的胸腺嘧啶引起的：由于光能，它們形成了環(huán)丁烷嘧啶二聚體(CPD)的固體化合物。

確定了CPD形成的位置后，研究小組成功地證明了光能在30個DNA構(gòu)件上的遷移，這些構(gòu)件對應(yīng)的距離高達10.5納米。Wagenknecht說：“這一令人驚訝的長距離對于理解DNA光損傷至關(guān)重要。” CPD損傷被認為是皮膚癌的分子原因，因為無法再讀取或無法正確讀取遺傳信息。

能量可以遷移多遠的問題仍然存在。最重要的是，科學(xué)家們想找出光損傷發(fā)生的地方。另一個重要方面是作為光注射器人工引入DNA的氧雜蒽酮可能包含在許多常見物質(zhì)(例如抗生素)中，并可能增加攝入后皮膚的光敏感性。

Wagenknecht團隊的博士研究員Arthur Kuhlmann和學(xué)生Larissa Bihr很大程度上參與了該出版物。該項目由德國研究基金會(DFG)資助，總額約為430,000歐元，用于博士研究員和消耗品的職位。在下一步中，該小組將詳細研究能量遷移的機制。