Международная группа исследователей под руководством ученых из университета Суррея впервые детально проследила, как молекула ДНК защищает себя от ультрафиолетового излучения. Оказалось, после поглощения UV-света генетический материал запускает сразу несколько сверхбыстрых молекулярных реакций и успевает безопасно рассеять энергию буквально за фемтосекунды — квадриллионные доли секунды. Исследование опубликовал The Journal of Physical Chemistry Letters.
В центре исследования были пары оснований гуанин–цитозин — один из ключевых «кирпичиков» ДНК. С помощью высокоточных квантово-химических симуляций ученые наблюдали происходящее на атомном уровне в реальном времени. Выяснилось, что ДНК не использует единственный маршрут 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 главным сюрпризом работы. Ранее считалось, что энергия после воздействия ультрафиолета уходит по относительно прямому сценарию. 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 открытие поможет точнее понять происхождение мутаций, возрастных изменений клеток и влияние радиации на живые организмы. Кроме того, результаты могут оказаться полезны для биотехнологий и даже астробиологии — например, при оценке того, насколько устойчивы молекулы 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 ученые связывают именно с накопленным в течение жизни 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 главных факторов мутаций, связанных с развитием рака кожи.
Особенно удивило разнообразие путей релаксации — разные способы, которыми ДНК безопасно избавляется от вредной энергии ультрафиолета.
Джулиана Гончалвес де Абрантес
Недавно мы рассказали, как нейросеть безошибочно нарисовала геномы животных и растений в режиме 3D.
Источник: hi-tech.mail.ru