環境日光の生物学的センサーとしてのDNA損傷

太陽紫外線（UV）放射線は、生態系と人口に影響を与え、懸念を生み出し、DNA損傷、細胞死、変異生成、および究極の誘導における日光の役割をよりよく理解するための世界的な科学的努力を動機付け、環境遺伝毒性物質として広く知られています。、発がん。このレビューでは、さまざまな環境条件下で太陽紫外線を監視する物理的および生物学的センサーによる測定を考慮して、地球の表面での紫外線の一般的な側面が報告されています。異なるUV波長によるDNA光生成物および他のタイプのDNA損傷の形成は、生物学的効果の誘導における役割に関する現在の情報と比較されます。さらに、DNAベースの生物学的線量計の使用は、天然日光によって誘発されるDNA病変の評価に焦点を当てた実現可能な分子および細胞ツールとして提示されます。明らかに、直接的な環境測定は、世界中のさまざまな場所での日光の生物学的影響を示し、これが異なる緯度でのDNA損傷プロファイルにどのように影響するかを明らかにします。これらのツールは、日光に過敏なDNA修復欠損細胞を使用して、DNA損傷と細胞死の誘導に対して市販の日焼け止めによって提供される光保護の定量化にも役立ちます。集合的に、データは、DNAベースのバイオセンサーの適用可能性を、太陽紫外線の遺伝毒性影響の変動を登録し、DNA損傷および細胞死のレベルで提供される光保護日焼け止めのレベルを決定するための代替、補完的、および信頼できる方法として実証されています。

Solar ultraviolet (UV) radiation is widely known as an environmental genotoxic agent that affects ecosystems and the human population, generating concerns and motivating worldwide scientific efforts to better understand the role of sunlight in the induction of DNA damage, cell death, mutagenesis, and ultimately, carcinogenesis. In this review, general aspects of UV radiation at the Earth's surface are reported, considering measurements by physical and biological sensors that monitor solar UV radiation under different environmental conditions. The formation of DNA photoproducts and other types of DNA damage by different UV wavelengths are compared with the present information on their roles in inducing biological effects. Moreover, the use of DNA-based biological dosimeters is presented as a feasible molecular and cellular tool that is focused on the evaluation of DNA lesions induced by natural sunlight. Clearly, direct environmental measurements demonstrate the biological impact of sunlight in different locations worldwide and reveal how this affects the DNA damage profile at different latitudes. These tools are also valuable for the quantification of photoprotection provided by commercial sunscreens against the induction of DNA damage and cell death, employing DNA repair-deficient cells that are hypersensitive to sunlight. Collectively, the data demonstrate the applicability of DNA-based biosensors as alternative, complementary, and reliable methods for registering variations in the genotoxic impact of solar UV radiation and for determining the level of photoprotection sunscreens provided at the level of DNA damage and cell death.