何謂光學活作用（Photoreactivation)?

光學活作用（Photoreactivation，簡稱PHR）是一種DNA修復機制，主要用於修復由紫外線輻射引起的DNA損傷。這個過程通過一種稱為光解酶（photolyase）的酶來實現。讓我為您詳細解釋這個過程：

1. 定義： 光學活作用是一種依賴可見光的DNA修復過程，它可以修復由紫外線引起的DNA損傷，特別是環丁烷嘧啶二聚體（cyclobutane pyrimidine dimers，CPDs）。
2. 過程：
   • UV輻射導致DNA中的嘧啶鹼基（主要是胸腺嘧啶）形成二聚體。
   • 光解酶結合到受損的DNA上。
   • 在可見光（特別是藍光）的存在下，光解酶被激活。
   • 激活的光解酶將二聚體分裂回原來的單體狀態，修復DNA。
3. 特點：
   • 這是一種錯誤無關（error-free）的修復機制。
   • 只需要一種酶（光解酶）就可以完成修復。
   • 需要光能作為能量來源。
4. 分佈：
   • 光學活作用在許多生物中都存在，包括細菌、真菌、植物和一些動物。
   • 然而，高等哺乳動物（包括人類）缺乏這種機制。
5. 重要性：
   • 對於暴露在陽光下的生物體來說，這是一種重要的DNA修復機制。
   • 它可以幫助生物體抵抗UV輻射造成的傷害。
6. 應用：
   • 在生物技術中，光解酶被用於研究DNA修復機制。
   • 在一些防曬產品中，添加了光解酶來幫助修復UV造成的DNA損傷。

光學活作用是生物體應對UV輻射損傷的一種重要機制，它展示了生物如何利用光能來修復自身的遺傳物質。儘管人類缺乏這種機制，但對它的研究有助於我們理解DNA修復過程，並可能在醫學和生物技術領域找到應用。