一個荷蘭人領導的國際性研究組在分子水平上破解了自然釋放DNA中積累起來的扭曲張力的機制。來自Delft理工大學、Ecole Normale Superieure和Sloan-Kettering研究所的研究人員將他們的發現公布在3月31日的《自然》雜志上，并成為這一期雜志的封面。
IB型拓撲異構酶能夠釋放DNA鏈中積累的扭力。研究過程中，研究人員能夠在分子水平上跟蹤一個單個的拓撲異構酶分子一段時間內在單個DNA分子上的活動。拓撲異構酶能夠夾著DNA、切開兩個DNA鏈中的一個并使DNA在與粘性末端重新結合在一起前變得舒展。在靈敏的檢測儀器的幫助下，研究人員能夠測量不同參數，如在酶空腔中的旋轉的DNA的摩擦力。這項研究對DNA和這種酶之間的相互作用有了新的了解。
DNA的兩個單鏈紐在一起并形成雙螺旋結構，而雙鏈的堿基對序列儲存著遺傳信息。在細胞分裂過程中，遺傳物質被復制并且負責復制的酶必須能夠將這些堿基序列轉錄。但是要實現這個過程就必須將需要轉錄的DNA部分變直。這種纏繞和舒展共存的DNA分子中產生了扭力，其扭力的大小隨著細胞分裂過程的發展而增加。這種力能夠延遲細胞分裂過程并且在一些情況下甚至終止分裂，而IB型拓撲異構酶則能減少這些扭力。
這種酶釋放DNA扭力的步驟如下：拓撲異構酶先像夾子一樣夾住雙鏈DNA，然后瞬時穿過兩條DNA鏈中的其中一條。DNA分子中積累的這種扭力然后在完整鏈附近被消磨掉。在旋轉之后，這種酶再次緊緊抓住旋轉的DNA并將斷裂的鏈重新粘連起來。研究人員能夠測定出這種拓撲異構酶在剪切和粘連過程之間卸掉的超螺旋的確切數目。
IB型拓撲異構酶工作的精確機制還對癌癥研究有重要意義。能夠抑制IB拓撲異構酶功能的藥物已在臨床上有所使用，但它們的使用可能在獲得這些發現后得到改善。