DNA-Ligase ist ein Enzym, das Unregelmäßigkeiten oder Brüche im Rückgrat von doppelsträngigen DNA-Molekülen repariert. Es hat drei allgemeine Funktionen: Es versiegelt Reparaturen in der DNA, es versiegelt Rekombinationsfragmente und es verbindet Okazaki-Fragmente (kleine DNA-Fragmente, die bei der Replikation doppelsträngiger DNA entstehen). DNA-Ligase funktioniert, indem sie eine Bindung zwischen dem Ende eines „Donor“-Nukleotids und dem Ende eines „Akzeptor“-Nukleotids bildet.
Es gibt zwei Haupttypen von DNA-Ligase – die erste kommt nur in prokaryontischen Zellen (Zellen ohne Zellkern, wie Bakterien) vor. Die zweite findet sich in eukaryontischen Zellen (Zellen mit Zellkern, wie Pflanzen und Tiere) sowie in Viren und Bakteriophagen. Darüber hinaus haben Säugetiere vier Unterarten von Ligasen, die sich in ihrer Funktion unterscheiden; DNA-Ligase III enthält beispielsweise ein DNA-Reparaturprotein namens XRCC1, das den Bruch im DNA-Strang versiegelt, der während der Nukleotidexzisionsreparatur auftritt. Im Allgemeinen sind eukaryotische DNA-Ligasen viel größer als ihre prokaryotischen Gegenstücke; die kleinste DNA-Ligase wird vom Bakteriophagen T7 produziert.
Da DNA-Ligase eine so wichtige Rolle bei der Unterstützung der DNA-Reparatur und -Replikation spielt, ist sie ein wichtiger Bestandteil genetischer Rekombinationsexperimente, einschließlich des Klonens.
