A cor da pele em humanos é devida principalmente à produção de melanina, polímeros de tirosina ozidizada que formam grânulos de cor escura na pele. Melanogênese é a produção de melanina por células especializadas chamadas melanócitos. Essas células estão localizadas na pele, cabelos e olhos. A enzima que medeia a produção desse pigmento é um tipo de polifenol oxidase conhecida como tirosinase.
Os melanócitos em que ocorre a produção de melanina estão localizados principalmente no nível basal da epiderme, ou camada da pele. Cerca de 5-10% das células nesta camada da pele são melanócitos. A melanogênese prossegue em um nível de base ou basal o tempo todo. Também pode ser ativado pela radiação ultravioleta (UV) do sol.
Pessoas de pele clara, como as de descendência do norte da Europa, têm um baixo nível basal de melanogênese. Eles são propensos a danos à pele causados pelo sol por causa de sua falta de melanina. Pessoas com pele de cor mais escura produzem níveis muito mais altos de pigmento e têm um grau muito maior de proteção natural do sol. Essas diferenças na cor da pele se correlacionam com a suscetibilidade ao melanoma do câncer de pele e acredita-se que tenham se originado da evolução de seus ancestrais em áreas com quantidades diferentes de luz solar e radiação UV.
Pode haver benefícios em ter um baixo nível de melanogênese. Altos níveis de melanina interferem na absorção dos raios UV necessários para a produção de compostos importantes, como a vitamina D. Níveis baixos de vitamina D podem resultar em uma variedade de problemas diferentes. Tais níveis de melanina, no entanto, protegem contra a degradação do ácido fólico. Baixos níveis desse composto podem resultar em defeitos congênitos.
O processo de melanogênese envolve a enzima tirosinase, que introduz um átomo de oxigênio no grupo fenólico do aminoácido tirosina. Isso resulta na presença de um grupo hidroxil (OH) no fenol. A enzima realiza então uma segunda reação, adicionando outro grupo hidroxila adjacente à primeira. Estes são então oxidados em quinonas, compostos instáveis de oxigênio que não possuem uma molécula de hidrogênio. Quinones continuam reagindo entre si para gerar o pigmento escuro melanina, que então se acumula em grânulos.
A melanogênese é controlada por vários mecanismos. Está sob controle hormonal porque os peptídeos ativam um receptor. Várias outras moléculas podem estimular a produção de melanina, incluindo toxina do cólera, metabólitos da vitamina D e derivados do ácido retinóico. Quando a irradiação UV danifica o DNA da pele, um dos produtos de decomposição do DNA também pode desencadear esse processo.