Солнечный свет воздействует на ДНК клеток кожи ежедневно. Однако геном способен мгновенно нейтрализовать это воздействие — и ученые только сейчас смогли это увидеть. ДНК оказалась более быстрой, чем ультрафиолет.
Международная команда исследователей, возглавляемая учеными из университета Суррея, впервые подробно изучила, как молекула ДНК защищает себя от ультрафиолетового излучения. Выяснилось, что после поглощения UV-света генетический материал инициирует сразу несколько сверхбыстрых молекулярных реакций и успевает безопасно рассеять энергию всего за фемтосекунды — квадриллионные доли секунды. Исследование было опубликовано в The Journal of Physical Chemistry Letters.
В центре исследования находились пары оснований гуанин–цитозин — один из основных «кирпичиков» ДНК. С помощью высокоточных квантово-химических симуляций ученые наблюдали за процессом на атомном уровне в реальном времени. Оказалось, что ДНК не использует единственный способ защиты: возбуждение проходит через целую сеть конкурирующих путей, связанных с переносом электронов и протонов.
Не один маршрут, а целая сеть спасения
Именно разнообразие механизмов стало основным сюрпризом исследования. Ранее считалось, что энергия после воздействия ультрафиолета уходит по относительно прямому пути. Однако моделирование показало гораздо более сложную картину: электроны и протоны движутся согласованно, но не жестко синхронно. Это создает множество вариантов «сброса» энергии и повышает фотостабильность ДНК.
Авторы полагают, что данное открытие поможет лучше понять причины мутаций, возрастных изменений клеток и влияние радиации на живые организмы. Кроме того, результаты могут оказаться полезными для биотехнологий и даже астробиологии — например, при оценке устойчивости молекул жизни в условиях повышенного космического излучения.
Интересные факты по теме
Фемтосекунда — это 10-15 секунд. Свет за это время проходит меньше толщины человеческого волоса.
До 90% видимых возрастных изменений кожи исследователи связывают именно с накопленным за жизнь UV-воздействием.
В марте 2026 года другое исследование показало, что полярные водоросли частично защищаются от экстремального ультрафиолета благодаря встроенным в геном вирусным фрагментам.
Повреждения ДНК ультрафиолетом считаются одним из ключевых факторов мутаций, связанных с развитием рака кожи.
Особенно удивило разнообразие путей релаксации — разные способы, которыми ДНК безопасно избавляется от вредной энергии ультрафиолета.
Фото: hi-tech.mail.ru