I processi biologici che coinvolgono la luce possono avere conseguenze sia benefiche (fotosintesi) che distruttive (fotosensibilizzazione). L’ossigeno molecolare singoletto, 1O2, e altre specie reattive dell’ossigeno come il perossido di idrogeno e il radicale idrossile, nascono durante l’interazione della luce con sostanze chimiche fotosensibilizzanti in presenza di ossigeno molecolare. 1O2 ossida macromolecole come lipidi, acidi nucleici e proteine, a seconda del suo sito intracellulare di formazione; e promuove processi dannosi come la perossidazione dei lipidi, danni alle membrane e morte cellulare. I sistemi fotochimici che generano specie reattive dell’ossigeno (ROS) inducono l’espressione di diversi geni eucarioti, che includono proteine dello stress, geni di risposta precoce, metalloproteinasi della matrice, citochine immunomodulanti e molecole di adesione. Questi fenomeni di espressione genica possono appartenere a meccanismi di difesa cellulare, o possono promuovere ulteriori lesioni. Mentre le vie di trasduzione del segnale che collegano il danno ossidativo sito-specifico e l’espressione genica sono poco conosciute, i ROS possono influenzare i componenti di segnalazione nella membrana, nel citosol o nel nucleo, portando a cambiamenti nelle attività di fosfolipasi, cicloossigenasi, proteina chinasi, proteina fosfatasi e fattore di trascrizione. Le prove limitate del coinvolgimento dell’1O2 nei fenomeni di attivazione genica consistono in effetti del solvente di ossido di deuterio, inibizione da parte di 1O2-quencher, sensibilizzazione da parte delle porfirine, metodi di intrappolamento chimico ed effetti comparativi dei coloranti fotosensibilizzanti e degli endoperossidi termolabili. Gli studi delineati in questa revisione supportano l’ipotesi che 1O2 e altri ROS generati durante i processi fotochimici come l’esposizione alle radiazioni ultraviolette-A (320-380 nm), o l’ossidazione mediata da fotosensibilizzatori possono avere effetti drammatici sull’espressione genica eucariotica.