Topoisomerasen sind Enzyme, die die Raumorientierung von geschlossenen DNA-Molekülen verändern.

• Typ I Topoisomerasen (Topoisomerase I & III) versursachen energieunabhängig Einzelstrangbrüche.
• Typ II (Topoisomerase IV & Gyrase) wirkt ATP-abhängig über Einführung eines Doppelstrangbruchs.

Beide Enzymtypen sind gemeinsam für die Topologie der DNA verantwortlich, die durch Transkription und Replikation Veränderungen unterworfen ist.

Positives supercoiling bezeichnet eine zu starke Verwindung der DNA-Doppelhelix und wird durch Gyrase in negatives supercoiling - eine zu schwache Verwindung im Gegensatz zur Normalstruktur (B-DNA) mit 10 Basenpaaren pro Windung - umgewandelt. Topoisomerase I & IV entfernen danach negative Abweichungen des Verwindungszustandes und stellen so den physiologischen Normalzustand wieder her.

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