超螺旋DNA

超螺旋DNA

閉環DNA(closed circular DNA)沒有斷口的雙鏈環狀DNA,亦稱為超螺旋DNA(DNA supercoil)。

結構


具螺旋構雙鏈各閉合,整DNA分子進一步旋曲而形成三級結構。自然界中主要是負超螺旋。另外如果一條或二條鏈的不同部位上產生一個斷口,就會成為無旋曲的開環DNA分子。從細胞中提取出來的質粒或病毒DNA都含有閉環和開環這二種分子。可根據兩者與色素結合能力的不同,而將兩者分離開來。

信息


超螺旋DNA
超螺旋DNA
雙螺旋結構中,每旋轉一圈含有10個鹼基對處於能量最低的狀態,少於10個就會形成右手超螺旋(順時針),反之為左手超螺旋(逆時針)。前者稱為負超螺旋(與DNA雙螺旋的旋轉方向相反的扭轉),後者稱為正超螺旋(與DNA雙螺旋的旋轉方向相同的扭轉)。這是一種三級構造。原核細胞中的DNA超螺旋是在DNA旋轉酶作用下,由ATP提供能量形成的環狀DNA負超螺旋,真核細胞中的DNA與組蛋白形成的核小體以正超螺旋結構存在。DNA超螺旋有兩種存在形式:具絞旋線超螺旋以及螺管式超螺旋。具絞旋線是發生在當DNA從細胞中獨立出來后形成的超螺旋狀態,而螺管式則是當DNA處於染色質中維持的超螺旋狀態。其中以螺管式纏繞的更加緊密,且需要蛋白質的輔助方能形成—染色質中組蛋白。
扭轉(: )纏繞(: )鏈環(: )系:=+。
其中,L(鏈環數)定義為當一個環狀雙螺旋DNA分子平鋪在平面時,一條鏈跨越另一條鏈的次數,T(扭轉數),指一條鏈繞雙螺旋假想軸纏繞的圈數,W(纏繞數)亦稱為超螺旋數(Number Of Turns Of Superhelix)。