DNA拓扑学

DNA拓扑学参数

首先以一260 bp双链线形B-DNA为例，此DNA在松弛时，螺旋数为25（260/10.4），首尾连接成环形后，为一松弛环形DNA，并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形，则可以形成两种环形DNA，一种称为松弛解链环形DNA；另一种环形DNA称为超螺旋DNA，其螺旋周数为25，有2个负超螺旋。由此引入拓扑学参数：

1.连环数（Linking number）：在双螺旋DNA中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L 表示（或以α表示），其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数，肯定为整数，右手螺旋为正、左手螺旋为负。

2.缠绕数（Twisting number）：即DNA分子中的Watson-Crick螺旋周数，以T 表示(或以β表示)，其数值可直接在处于最稳定状态下的双链环形（或超螺旋形式）DNA中的实际螺旋周数计数得到，不一定是整数，右手螺旋为正，左手螺旋为负。但必须注意T仅针对于形成双螺旋区域而言，解链部分的bp数就不涉及T的计算。对于一定长度的DNA双链，一旦出现解链T值就减少。如260bp B-DNA双链自然状态下T=25，解链20%时的T=20 。

3.超螺旋数 或 纽数（Writhing number）：其数值有公式L=T+W 计算得到，以W表示（或以τ表示），不一定为整数。左手超螺旋为正，右手超螺旋为负（此点解释见后）。

4.比连环差：为双链DNA的超螺旋密度。用σ表示，由公式σ = L - T / T得到，或以σ = α - β /β 表示。