除了DNA拓撲異構酶可以產生異構變化以外，很多能夠嵌入相鄰堿基之間影響堿基堆集作用的試劑，特別是片狀的染料分子.也能改變DNA的拓撲狀態，明顯的例子就是溴化乙錠。例如以SV40的CCC分子與溴化乙錠的結合試驗為例，當沒有染料時，此DNA為負超螺旋，具有較高的沉降常數(21S);當加入染料分子與核苷酸之比為0.05時，沉降數降至l6S，此時DNA為沒有超螺旋的松弛形式;當染料分子和核苷酸的比值增加到0.09時，沉降常數又上升到大約21S，此時DNA分子為正超螺旋。
不過要注意的是，溴化乙錠并沒有改變Lk值，只不過是由溴化乙錠分子的嵌入，增加了局部DNA二級結構的緊纏狀態。因而，隨著嵌入染料分子數的增多，起初表現為負超螺旋的減少與消失，隨后便是正超螺旋的增加。這與單鏈DNA結合蛋白促進負超螺旋轉變為泡狀結構的情況是類似的。
拓撲異構酶
通過切斷DNA的一條或兩條鏈中的磷酸二酯鍵，然后重新纏繞和封口來改變DNA連環數的酶。DNA促旋酶。
DNA拓撲異構酶
為催化DNA拓撲學異構體相互轉變的酶之總稱。催化DNA鏈斷開和結合的偶聯反應，為了分析體外反應機制，用環狀DNA為底物。在閉環狀雙鏈DNA的拓撲學轉變中，要暫時的將DNA的一個鏈或兩個鏈切斷，根據異構體化的方式而分為二個型。切斷一個鏈而改變拓撲結構的稱為Ⅰ型拓撲異構酶，通過切斷二個鏈來進行的稱為Ⅱ型拓撲異構酶。屬于Ⅰ型的拓撲異構酶，有大腸桿菌的ω蛋白及各種真核細胞中存在的切斷-結合酶。
Ⅱ型拓撲異構酶，有存在于細菌中的DNA促旋酶、噬菌體T4的拓撲異構酶Ⅱ以及真核細胞中依賴ATP的拓撲異構酶Ⅱ等。另外，噬菌體λ的irt基因產物和噬菌體φX174的基因A的產物等也具有切斷—結合酶的活性，可認為是拓撲異構酶之一種。Ⅰ型拓撲異構酶不需要ATP的能量而催化異構體化，作為反應的中間產物，在原核生物來說是游離型的5′-OH末端扣3′-磷酸末端與酶形成共價鍵，而真核生物是3′-OH末端5′-磷酸末端與酶形成共價鍵。此酯鍵中所貯存的能量，可能在切斷端的再結合上起著作用。
使超螺旋DNA在每一切斷—結合反應中，使L數發生一種變化，即松弛。將互補的單鏈環狀DNA轉變成具有螺旋結構的雙鏈環狀DNA，使單鏈DNA打結或解結。另外在二個環狀雙鏈DNA一個分子的一個鏈切斷時，形成鏈環狀二聚體的分子。
在Ⅱ型拓撲異構酶中，DNA促旋酶可單獨催化閉環狀DNA產生超螺旋，這是獨特的。其它二個型的酶，除可使超螺旋松弛也需要ATP的能量外，還可催化促旋酶的催化反應。真核細胞的拓撲異構酶Ⅰ，參與核小體的形成，細菌的ω蛋白參與轉錄和某種轉位子的插入。促旋酶和T4拓撲異構酶Ⅱ參與DNA的復制和轉錄過程。
DNA拓撲異構酶I催化4種反應
①超螺旋的松弛;
②繩結(knot)的形成;
③環狀雙鏈分子的形成;
④環狀雙鏈分子的連接。
作用
Ⅱ型拓撲異構酶
Ⅱ型拓撲異構酶巧妙地執行了打開DNA雙螺旋的過程。它將DNA的一個雙螺旋結構切開，并讓另一個螺旋從缺口處穿過，在此之后一個雙螺旋便被打開。
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