A DNS helyi, kis szakaszokra vonatkozó szerkezetváltozásai rendkívül fontosak, a DNS minden funkcionális aktivitását meg kell hogy előzzék, A DNS duplázódása (replikáció), az átírása RNS-sé (transzkripció), egyes szakaszok átrendeződése (rekombináció), a magasabb rendű szerkezeti formák kialakulása, mind a kettős hélix megszűnését, a láncok széttekeredését igénylik. Mivel azonban a láncok nem egyszerűen egymás mellett fekszenek, hanem egymásba vannak tekerve, szétválasztásukhoz egymás körül el kell hogy forogjanak, ki kell tekeredjenek. A szabad végekkel nem rendelkező zárt DNS kitekerése úgy történhet, hogy míg az egyik szakaszon szétválnak a szálak, addig a távolabbi szakaszon pozitív szupertekercsek, sűrűbb menetek jönnek létre. A replikációs villa tovahaladása például a két lánc szoros, szupertekercselését hozná létre a lánc távolabbi végén. A széttekerés egyszerűen megoldható, ha az egyik lánc folyamatossága megszakad, letekeredik az intakt láncról, majd újra összekapcsolódik a két szabad vég. Ez a lánchasítás, -kapcsolás ismétlődhet a szükségletnek megfelelően. Az előző fejezetben említettük, hogy topológiai izomereknek nevezzük azokat a zárt dsDNS-szakaszokat, amelyek csak a feltekeredés mértékében, a harmadlagos szerkezetben különböznek egymástól. Azokat az enzimeket pedig, amelyek képesek ilyen izomereket létrehozni, DNS-topoizomerázoknak nevezik. A topoizomerázok egymásba át tudnak alakítani különböző DNS-topoizoméreket. Vannak, amelyek negatív szupertekercs szerkezetet relaxálnak úgy, hogy egy DNS-szálat hasítanak átmenetileg (1. tipusú topoizomerázok}, vagy mindkét DNS-szálat hasítják (II. típusú topoizomerázok). A DNS giráz enzim egy olyan II. típusú bakteriális topoizomeráz, amelyik a relaxált, zárt, cirkuláris DNS-ben száz negatív szupertekercset tud kialakítani percenként, amihez a szükséges energia ATP hidrolíziséből származik. A DNS-giráz enzim a DNS-replikációhoz is szükséges.