Фоторегуляция ферментативных реакций рассматривается как ключевое звено в последовательной цепи трансдукции светового сигнала в процессах фоторепарации ДНК с участием фотолиаз и защиты клеток от фотоповреждений, основанной на индуцированном светом синтезе ряда соединений, обладающих функцией эндогенных фотопротекторов. Обобщаются современные данные о физико-химических свойствах фотолиаз, природе фотоактивных хромофоров и механизме фотоферментативного расщепления УФ-индуцированных пиримидиновых димеров ДНК, являющихся субстратом для фотолиазы. Обсуждаются механизмы фотомодуляции ферментов, включая фотохромную активацию, синтез de novo и фотоиндуцированное образование субстрата, а также молекулярные основы действия протекторов (серотонин, меланин, каротиноиды, флавоноиды и др.) при повреждении клеток оптическим излучением разного спектрального диапазона. Защитные эффекты фотопротекторов рассматриваются в связи с протеканием различных типов фотодеструктивных реакций в клеточных структурах (фотодинамическое окисление мембранных компонентов, фотоповреждение ДНК). Анализируются экранирующие свойства флавоноидов и меланина, антиокислительные функции каротиноидов и фотопротекторные свойства серотонина, основанные на его способности интеркалировать в цепь ДНК и уменьшать квантовый выход фотодимеризации пиримидиновых оснований.