Eine Gyrase (v. altgr.: γῦρος, gyros = Kreis, Rundung) ist ein Enzym, das die Raumorientierung von geschlossenen DNA-Molekülen verändert. Sie gehört zu den Topoisomerasen Typ II, welche in prokaryotischen Zellen ATP-abhängig einen Doppelstrangbruch in der DNA verursachen. Die Gyrase sorgt für negatives supercoiling – eine „Entwindung“ der DNA im Gegensatz zur Normalstruktur (B-DNA) mit zehn Basenpaaren pro Windung.

Da die Gyrase = Topoisomerase II in dieser Form (mit dieser Proteinstuktur) nur in Bakterien vorkommt, werden Gyrase-Hemmer auch als Antibiotika eingesetzt. Die Affinität der Gyrase-Hemmer zu der bakteriellen Gyrase ist höher als zu menschlichen Topoisomerasen. Allerdings ist der Wirkmechanismus nicht 100% selektiv und so haben Gyrase-Hemmer auch zytostatische Eigenschaften.