在双螺旋结构中,每旋转一圈含有10个碱基对处于能量最低的状态,少于10个就会形成右手超螺旋（顺时针）,反之为左手超螺旋（逆时针）。前者称为负超螺旋,后者称为正超螺旋。这是一种三级构造。原核细胞中的DNA超螺旋是在DNA旋转酶作用下,由ATP提供能量形成的环状DNA负超螺旋,真核细胞中的DNA与组蛋白形成的核小体以正超螺旋结构存在。DNA超螺旋有两种存在形式：具绞旋线超螺旋以及螺管式超螺旋。具绞旋线是发生在当DNA从细胞中独立出来后形成的超螺旋状态,而螺管式则是当DNA处于染色质中维持的超螺旋状态。其中以螺管式缠绕的更加紧密,且需要蛋白质的辅助方能形成——染色质中组蛋白。
扭转数（T；twisting number）缠绕数（W；writhing number）与链环数（L；Linking number）之间的关系可写成：
L = T + W
其中,L（链环数）定义为当一个环状双螺旋DNA分子平铺在平面时,一条链跨越另一条链的次数,T（扭转数）,指一条链绕双螺旋假想轴缠绕的圈数,W（缠绕数）亦称为超螺旋数（Number Of Turns Of Superhelix）
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