扭结问题涉及物理、化学、生物、数学等多个学科,多种生命体系中均有扭结存在,例如DNA和蛋白质。扭结DNA中打结部分呈现超螺旋状态,相对于其余部分更容易出现极致弯曲现象,因此扭结中弯折部分使扭结DNA成为拓扑异构酶Ⅱ结合和切割的首选底物。DNA极致弯曲导致DNA中出现kink结构,导致弯折刚度、扭转刚度降低及DNA去扭转。扭结部分的弯折角通常大于极致弯曲引起的弯折角或与其相当。因此本文利用蒙特卡洛模拟探究kink结构对扭结DNA拓扑结构及扭结动态转化的影响。首先研究了kink结构对特定结型扭结DNA拓扑结构的影响,kink结构导致扭结DNA连接数分布出现显著涨落并导致其超螺旋状态显著增强,随着激发能降低,扭结DNA结长显著减小,打结部分更加紧致。在此基础上,进一步研究了扭转刚度和去扭转角对扭结DNA拓扑结构的影响,进而在扭转条件下理解扭结DNA超螺旋和扭结的相互作用,去扭转角的增加不仅导致连接数分布变宽,还导致连接数分布向低值方向漂移。最后,探究了kink结构对扭结DNA打结概率的影响,kink结构增加了DNA链的打结概率,但不同轮廓长度的非平凡扭结DNA的打结概率分布总和不随激发能单调变化,在激发能5k BT附近出现打结概率最大值。在扭结DNA结长和回转半径构造的相图中,扭结DNA结长与回转半径相关性不显著,主要由于扭结DNA中扭结部分产生kink结构,导致其弯折能降低,从而抑制了熵与弯折能量之间的竞争。