闭环DNA(closed circular DNA)没有断口的双链环状DNA,亦称为超螺旋DNA(DNA supercoil)。

中文名

超螺旋DNA

外文名

closed circular DNA

别名

闭环DNA

定义

没有断口的双链环状DNA

公式

L = T + W

结构

由于具有螺旋结构的双链各自闭合,结果使整个DNA分子进一步旋曲而形成三级结构。自然界中主要是负超螺旋。另外如果一条或二条链的不同部位上产生一个断口,就会成为无旋曲的开环DNA分子。从细胞中提取出来的质粒或病毒DNA都含有闭环和开环这二种分子。可根据两者与色素结合能力的不同,而将两者分离开来。

信息

超螺旋DNA

在双螺旋结构中,每旋转一圈含有10个碱基对处于能量最低的状态,少于10个就会形成右手超螺旋(顺时针),反之为左手超螺旋(逆时针)。前者称为负超螺旋(与DNA双螺旋的旋转方向相反的扭转),后者称为正超螺旋(与DNA双螺旋的旋转方向相同的扭转)。这是一种三级构造。原核细胞中的DNA超螺旋是在DNA旋转酶作用下,由ATP提供能量形成的环状DNA负超螺旋,真核细胞中的DNA与组蛋白形成的核小体以正超螺旋结构存在。DNA超螺旋有两种存在形式:具绞旋线超螺旋以及螺管式超螺旋。具绞旋线是发生在当DNA从细胞中独立出来后形成的超螺旋状态,而螺管式则是当DNA处于染色质中维持的超螺旋状态。其中以螺管式缠绕的更加紧密,且需要蛋白质的辅助方能形成—染色质中组蛋白。

扭转数(T:twisting number)缠绕数(W:writhing number)与链环数(L:Linking number)之间的关系可写成:L=T+W。

其中,L(链环数)定义为当一个环状双螺旋DNA分子平铺在平面时,一条链跨越另一条链的次数,T(扭转数),指一条链绕双螺旋假想轴缠绕的圈数,W(缠绕数)亦称为超螺旋数(Number Of Turns Of Superhelix)。