두 가지 1 차 붕괴 경로는 광범위한 핵 염기에서 경쟁합니다 :초고속 내부 변환 (IC) 및 ISC (Intersystem Crossing) (ISC)는 트리플렛 상태로 경쟁합니다. IC는 동일한 전자 상태 내에서 과도한 에너지의 급속한 소산을 포함하며, 일반적으로 펨토초 내에서 피코 초에 발생합니다. 반면에, ISC는 여기 분자가 스핀 플립을 겪고 단일 항에서 삼중 항 상태로 전환되는 느린 과정이다. 삼중 항 상태는 일반적으로 단일 줄 상태에 비해 수명이 길며 반응성 산소 종 (ROS) 및 DNA 손상의 형성을 포함하여 다양한 광화학 반응에 참여할 수 있습니다.
광 사전 핵 신경제의 붕괴가 빠르거나 억제되는지에 대한 문제는 광범위한 연구와 토론의 대상이었다. 초기 연구에 따르면 IC가 지배적 인 붕괴 경로임을 시사하여 핵산이 지상 상태로 빠르게 돌아와 화학 반응이 손상 될 가능성을 최소화합니다. 그러나,보다 최근의 조사에 따르면 ISC는 특정 조건 하에서 일부 핵 염기, 특히 구아닌에서도 효율적으로 발생할 수 있다고 밝혔다.
몇 가지 요인이 광습 된 핵 염증의 붕괴 역학에 영향을 미칩니다.
베이스 스태킹 : DNA 및 RNA에서 이웃 핵 염기의 존재는 여기 상태 특성 및 붕괴 경로에 영향을 줄 수있다. 스태킹 상호 작용은 IC 및 ISC 속도를 향상 시키거나 억제 할 수 있습니다.
용매 효과 : 생물학적 시스템의 물과 같은 주변 용매는 여기 상태 역학에 영향을 줄 수 있습니다. 용 매화는 여기 상태를 안정화 시키거나 불안정화하여 부패율을 변경할 수 있습니다.
기본 수정 : 핵 염기의 화학적 변형 또는 돌연변이는 전자 구조와 붕괴 메커니즘을 변화시킬 수있다. 수정 된 염기는 다른 IC 및 ISC 효율성을 나타낼 수 있습니다.
온도 및 점도 : 온도 및 점도와 같은 환경 조건은 흥분 상태 붕괴 속도에 영향을 미치는 분자 운동 및 상호 작용에 영향을 줄 수 있습니다.
핵종 부패가 빠르거나 억압되는지에 대한 논쟁은 생물학적 시스템에서 광화학 과정의 복잡성을 강조한다. IC는 많은 핵 염기에 대한 주요 붕괴 경로로 남아 있지만, 특정 상황에서 효율적인 ISC의 가능성은 DNA 및 RNA에 대한 광범위한 효과의 전체 범위를 이해하기위한 추가 연구가 필요하다는 것을 강조한다. 이러한 부패 메커니즘에 대한 포괄적 인 이해를 얻는 것은 UV- 유도 생물학적 손상의 분자 기반을 해독하고 그들의 유해한 결과를 완화하기위한 전략을 고안하는 데 중요합니다.
