Supercoiling

Supercoiling (von super- und engl. coil = Windung) bezeichnet eine zusätzliche räumliche Verwindung der helikalen Doppelstrang-DNA.

Beispielsweise wird die helikale DNA  in prokaryotischen Zellkernen mit Hilfe von Enzymen (z.B. bakterielle Topoisomerasen (Gyrasen) zu einfachen „Supercoils“ Verknäuelungsstrukturen (Doppelstrang, Desoxyribonucleinsäuren) aufgedrillt. Sie ähneln damit einer geringelten Telefonschnur. Bei einer entspannten DNA winden sich die beiden Nukleotidstränge etwa alle 10,5 Basenpaare um die helikale Achse. Eine solche Windung bezeichnet man als "Twist".

Werden diese Supercoils nocheinmal um sich selbst gedreht so kommt es zu einer eng gepackten Verdichtung der DNA-Ketten im Zellkern. Ihr Platzbedarf sinkt dramatisch. Da die Gesamtlänge der DNA einer Zelle oft ein Tausendfaches des Durchmessers der Zelle beträgt, ist das Supercoiling essentiell für die Funktionsfähigkeit pro-und eukaryoter Zellen.

Je nachdem, in welche Drehrichtung sich das Supercoiling vollzieht, unterscheidet man:

• positives Supercoiling (linksgängig bzw. gegen den Uhrzeigerzinn) und
• negatives Supercoiling (rechtsgängig bzw. im Uhrzeigersinn)

Für die enzymatische Steuerung des Supercoilings sind Topoisomerasen verantwortlich.