Фотохімічних перетворень ДНК.
Згідно із загальноприйнятою думкою, ДНК основна внутрішньоклітинна мішень при летальному і мутагенну дію короткохвильового УФ випромінювання. Це зокрема, підтверджується збігом максимуму в спектрах дії фотобиологических ефектів (260-265 нм) з максимумом в спектрі поглинання ДНК. Основними хромофорами ДНК є азотисті основи нуклеотидів, причому квантові виходи фотоперетворення пірімі-диновая компонентів приблизно на порядок вище, ніж пуринових. Поглинання азотистими підставами квантів Уф світла (максимум поглинання при 260 нм) призводить до утворення їх електронно-збуджених синглетних і триплетних станів, які виникають за рахунок p-p * -переходів. Електронно-збуджені стани піримідинових підстав можуть вступати в ряд фотохімічних реакцій, з яких, біологічно найбільш важливі три реакції приєднання: димеризація, гідратація і освіти зшивок з білком.
Ця реакція вперше була виявлена при Уф опроміненні заморожених розчинів тиміну. Вона полягає в поєднанні двох підстав по 5,6-подвійний вуглецевого зв'язку з утворенням кільця ціклобутанового типу:
Характерна риса реакції димеризації її оборотність. Піримідинові підстави поглинають світло в області 200-300 нм, їх димери приблизно в тому ж діапазоні УФ-спектра (200-285 нм) .Тому при Уф опроміненні підстав або ДНК для кожної довжини хвилі збуджуючого світла між димерами і підставами встановлюється динамічна рівновага, яке визначається співвідношенням поперечних перерізів димеризации підстав і мономерізаціі димарів. Так, в разі опромінення тиміну при 200 нм димеризуется близько 65% підстав, а при 280-15%.
Внаслідок бімолекулярного характеру реакцій фотодімерізаціі її квантовий вихід істотно залежить від ступеня взаимоориентации мономерів при порушенні одного з них. Наприклад, квантовий вихід димеризации тиміну в водному розчині при кімнатній температурі - 4,7 × 10 -4. а в замороженому - 1. Квантовий вихід димеризации тиміну в ДНК - 2 × 10 -2. Відповідно до проведених розрахунків умови для димеризации тиміну в ДНК є оптимальними, якщо сусідні мономери орієнтовані один до одного під кутом в 36.
Крім збільшення інтенсивності флуоресценції тестом на зв'язування акридином з ДНК може служити так само зміна ступеня поляризації люмінесценції, що залежить від рухливості молекул барвників. За допомогою цього методу показано, зокрема, що площина кільця акридинового оранжевого перпендикулярна довгій осі спіралі ДНК і паралельна площин підстав.