Las quemaduras solares en los organismos vivos son causadas por la luz ultravioleta (UV) del sol que daña el ADN de las células. Muchos organismos, sin embargo, tienen un mecanismo incorporado para reparar el daño solar. Esto es posible gracias a una enzima llamada ADN fotoliasa, que es tan especializado que el criptocromo, una molécula estructuralmente similar, no puede hacer el mismo trabajo. Comparando ambos tipos de moléculas, Los físicos pueden comprender con precisión cómo la capacidad de nuestras enzimas para reparar el ADN se reduce a los detalles estructurales más minuciosos. En un estudio publicado en La Revista Física Europea D , Katrine Aalbæk Jepsen de la Universidad del Sur de Dinamarca, en Odense, y su colega Ilia Solov'yov señalan el mecanismo por el cual las enzimas reparadoras se unen al sitio dañado.

En este estudio, los autores realizaron simulaciones para examinar la dinámica a nivel molecular de dos moléculas similares cuando se unen al ADN. La primera es una enzima especializada en la reparación del ADN, llamada (6-4) ADN fotoliasa, y el otro es criptocromo, que está muy cerca de la fotoliasa estructuralmente, pero tiene una función biológica completamente diferente y es incapaz de reconocer daños en el ADN.

Los autores encontraron que la energía de unión entre (6-4) ADN fotoliasa y ADN es mucho menor que entre el criptocromo y el ADN. Esto se debe a las interacciones electrostáticas entre las cargas positivas en la superficie de la proteína de la fotoliasa y la columna vertebral cargada negativamente del ADN. El equipo se dio cuenta de la importancia de varios residuos de aminoácidos cargados en la enzima, llamado K246 y R421, que están ausentes en el criptocromo. Descubrieron que el R42 está diseñado específicamente para mantener separadas las hebras de ADN en el sitio dañado dentro del bolsillo de reparación de la enzima.