I superkveiling av DNA er det egne enzymer kalt topoisomeraser som har til oppgave og tvinne opp og fjerne mekaniske spenningeri dobbelttrådet DNA-struktur. Topoisomeraser deltar ved replikasjon og DNA-pakking. Både sammentvinning og opptvinning gir endring i lenketallet Lk. Den doble heliksstrukturen resulterer i mekanisk spenning når dobbeltheliksen skal åpnes opp ved replikasjon og transkripsjon. Foran replikasjonsgaffelen blir DNA-dobbelttråden overtvinnet. Sammentvinning eller opptvinning gir endringer i lenketallet Lk. Når de to trådene i DNA-heliksen tvinner fra hverandre i et område oppstår det mekanisk spenning og stress i molekylet.
Topoisomeraser binder seg til dobbelttrådet DNA og lager et midlertidig kutt i fosfatgrunnpillaren i den ene eller begge DNA-heliksene, og etter at stresset er fjernet kobles fosfatkjeden sammen igjen. Topoisomeraser finnes hos både bakterier og eukaryoter og virker via samme mekanisme. Topoisomeraser løser de topologiske resultatene av opptvinningen. Det er to hovedtyper type I og type II topoisomeraser med underfamilier henholdsvis IA og IB og
Type I kløyver bare den ene DNA-tråden og lager et midlertidig brudd. Den hele tråden kan passere uhindret gjennom bruddstedet. Deretter kobles de to endene i bruddet sammen. Prosessen endrer lenketallet Lk med 1.
Type II lager brudd i begge DNA-trådene. Et dobbelttrådbrudd som gir endring i lenketall Lk med 2.
Til skolebruk
Lag en hyssingtråd bestående av to relativt tykke kordeler tvunnet i en dobbel heliks. Knyt dem sammen i hver endene. Forsøk å ta fra hveradre de to kordelene og observer spenningene som oppstår i tråden. Hva skjer med endene av heliksen ? Hold dem fast. Klipp av den ene kordelen (type I topoisomerase) og tre den andre gjennom bruddet.