Solbränna i levande organismer orsakas av att ultraviolett (UV) ljus från solen skadar DNA:t i cellerna. Många organismer, dock, har en inbyggd mekanism för att reparera solskadorna. Detta är möjligt tack vare ett enzym som kallas DNA-fotolyas, som är så specialiserad att kryptokrom, en strukturellt liknande molekyl, inte kan göra samma jobb. Genom att jämföra båda typerna av molekyler, fysiker kan förstå exakt hur våra enzymers förmåga att reparera DNA kokar ner till de minsta strukturella detaljerna. I en studie publicerad i European Physical Journal D , Katrine Aalbæk Jepsen från Syddansk Universitet, i Odense, och hennes kollega Ilia Solov'yov pekar ut mekanismen genom vilken reparationsenzymer binder till det skadade stället.

I den här studien, författarna genomförde simuleringar för att undersöka dynamiken på molekylär nivå hos två liknande molekyler när de binder till DNA. Det första är ett enzym specialiserat på DNA-reparation, kallas (6-4) DNA-fotolyas, och den andra är kryptokrom, som är mycket nära fotolyas strukturellt men har en helt annan biologisk funktion och inte kan känna igen skador på DNA.

Författarna fann att bindningsenergin mellan (6-4) DNA-fotolyas och DNA är mycket lägre än den mellan kryptokrom och DNA. Detta beror på elektrostatiska interaktioner mellan de positiva laddningarna på proteinytan av fotolyas och den negativt laddade ryggraden i DNA. Teamet insåg vikten av flera laddade aminosyrarester i enzymet, kallas K246 och R421, som saknas i kryptokrom. De fann att R42 är speciellt utformad för att hålla DNA-strängarna på den skadade platsen inuti reparationsfickan av enzymet separat.