Procesy biologiczne z udziałem światła mogą mieć zarówno korzystne (fotosynteza), jak i destrukcyjne (fotosensytyzacja) konsekwencje. Pojedynczy tlen molekularny, 1O2, i inne reaktywne formy tlenu, takie jak nadtlenek wodoru i rodnik hydroksylowy, powstają podczas interakcji światła z fotouczulającymi substancjami chemicznymi w obecności tlenu molekularnego. 1O2 utlenia makrocząsteczki, takie jak lipidy, kwasy nukleinowe i białka, w zależności od miejsca powstawania wewnątrzkomórkowego; i promuje szkodliwe procesy, takie jak peroksydacja lipidów, uszkodzenia błony i śmierć komórki. Fotochemiczne systemy generujące reaktywne formy tlenu (ROS) indukują ekspresję wielu eukariotycznych genów, do których należą białka stresu, geny wczesnej odpowiedzi, metaloproteinazy macierzy, cytokiny immunomodulujące i cząsteczki adhezyjne. Te zjawiska ekspresji genów mogą należeć do komórkowych mechanizmów obronnych lub mogą sprzyjać dalszemu uszkodzeniu. Podczas gdy szlaki transdukcji sygnału, które łączą specyficzne dla danego miejsca uszkodzenia oksydacyjne i ekspresję genów są słabo poznane, ROS mogą wpływać na składniki sygnalizacyjne w błonie, cytozolu lub jądrze, prowadząc do zmian w aktywności fosfolipaz, cyklooksygenaz, kinaz białkowych, fosfataz białkowych i czynników transkrypcyjnych. Ograniczone dowody na zaangażowanie 1O2 w zjawiska aktywacji genów obejmują efekty rozpuszczalnika tlenku deuteru, hamowanie przez 1O2-quenchers, uwrażliwienie przez porfiryny, metody pułapek chemicznych i porównawcze efekty barwników fotouczulających i termolabilnych endoperoksydów. Badania przedstawione w tym przeglądzie wspierają hipotezę, że 1O2 i inne ROS generowane podczas procesów fotochemicznych, takich jak ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe A (320-380 nm) lub utlenianie z udziałem fotouczulaczy mogą mieć dramatyczny wpływ na ekspresję genów eukariotycznych.
.