超螺旋是DNA三級結(jié)構(gòu)的主要形式，由雙螺旋DNA進(jìn)一步扭曲盤繞形成三級結(jié)構(gòu)。
1965年Vinograd等人發(fā)現(xiàn)多瘤病毒科的環(huán)形DNA的超螺旋以來，現(xiàn)已知道絕大多數(shù)原核生物都是共價封閉環(huán)(covalentlyclosed circle,CCC)分子，這種雙螺旋環(huán)狀分子再度螺旋化成為超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix或supercoil)。有些單鏈環(huán)形染色體(如φ×174)或雙鏈線形染色體(如噬菌體入)，在其生活周期的某一階段，也必將其染色體變?yōu)槌菪问健τ?a href="/hebeideji/7480319746857246347.html">真核生物來說，雖然其染色體多為線形分子但其脫氧核糖核酸均與蛋白質(zhì)相結(jié)合，兩個結(jié)合點之間的DNA形成一個突環(huán)(loop)結(jié)構(gòu)，類似于CCC分子，同樣具有超螺旋形式。超螺旋按其方向分為正超螺旋和負(fù)超螺旋兩種。真核生物中，DNA與組蛋白八聚體形成核小體結(jié)構(gòu)時，存在著負(fù)超螺旋。研究發(fā)現(xiàn)，所有的DNA超螺旋都是由DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶產(chǎn)生的。
當(dāng)DNA處于“松弛”狀態(tài)時，雙螺旋的兩股通常會延著中軸，以每10.4個堿基對旋轉(zhuǎn)一圈的方式扭轉(zhuǎn)。但如果DNA受到扭轉(zhuǎn)，其兩股的纏繞方式將變得更緊或更松。當(dāng)脫氧核糖核酸扭轉(zhuǎn)方向與雙股螺旋的旋轉(zhuǎn)方向相同時，稱為正超螺旋，此時堿基將更加緊密地結(jié)合。反之若扭轉(zhuǎn)方向與雙股螺旋相反，則稱為負(fù)超螺旋，堿基之間的結(jié)合度會降低。自然界中大多數(shù)的DNA，會因為拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用，而形成輕微的負(fù)超螺旋狀態(tài)。拓?fù)洚悩?gòu)酶同時也在轉(zhuǎn)錄作用或DNA復(fù)制過程中，負(fù)責(zé)解DNA鏈所受的扭轉(zhuǎn)壓力。
基本介紹
超螺旋（supercoil）：DNA雙螺旋本身進(jìn)一步盤繞稱超螺旋。
超螺旋有正超螺旋和負(fù)超螺旋兩種。
正超螺旋：當(dāng)盤旋方向與脫氧核糖核酸雙螺旋方向相同時的超螺旋結(jié)構(gòu)。
負(fù)超螺旋：與正超螺旋相反。
負(fù)超螺旋的存在對于轉(zhuǎn)錄和復(fù)制都是必要的。
與DNA雙螺旋的旋轉(zhuǎn)方向相同的扭轉(zhuǎn)稱為正超螺旋；反之稱為負(fù)超螺旋。是一種三級構(gòu)造。
分子遺傳學(xué)
生物化學(xué)與分子生物學(xué)總論
參考資料 >
第十五章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能The Structure and Function of Nucleic Acid.河南大學(xué)藥理教研室.2024-03-10
DNA超螺旋的概述.醫(yī)學(xué)教育網(wǎng).2024-03-10