As queimaduras solares em organismos vivos são causadas pela luz ultravioleta (UV) do sol que danifica o DNA nas células. Muitos organismos, Contudo, tem um mecanismo embutido para reparar os danos do sol. Isso é possível graças a uma enzima chamada fotoliase de DNA, que é tão especializado que o criptocromo, uma molécula estruturalmente semelhante, é incapaz de fazer o mesmo trabalho. Ao comparar os dois tipos de molécula, os físicos podem entender precisamente como a capacidade de nossas enzimas de reparar o DNA se reduz aos mínimos detalhes estruturais. Em um estudo publicado em The European Physical Journal D , Katrine Aalbæk Jepsen, da University of Southern Denmark, em Odense, e sua colega Ilia Solov'yov identificam o mecanismo pelo qual as enzimas de reparo se ligam ao local danificado.

Neste estudo, os autores realizaram simulações para examinar a dinâmica em nível molecular de duas moléculas semelhantes quando se ligam ao DNA. A primeira é uma enzima especializada em reparo de DNA, chamado (6-4) DNA fotoliase, e o outro é criptocromo, que está muito perto da fotoliase estruturalmente, mas tem uma função biológica completamente diferente e é incapaz de reconhecer danos ao DNA.

Os autores descobriram que a energia de ligação entre (6-4) DNA fotoliase e DNA é muito menor do que entre criptocromo e DNA. Isso se deve às interações eletrostáticas entre as cargas positivas na superfície da proteína da fotoliase e a estrutura do DNA com carga negativa. A equipe percebeu a importância de vários resíduos de aminoácidos carregados na enzima, chamado K246 e R421, que estão ausentes no criptocromo. Eles descobriram que o R42 é projetado especificamente para manter separadas as fitas de DNA no local danificado dentro da bolsa de reparo da enzima.