دی ان ای'''دی‌ان‌ای لیگاز ''' (DNA ligase)، نوع خاصی از آنزیم به نام لیگاز است که اتصال رشته‌های [[DNA]] به یکدیگر را توسط کاتالیز پیوند فسفو دی استر، تسهیل می‌کند. این آنزیم در تعمیر شکست‌ها در مناطقی از DNAی دورشته ای که تک رشته‌ای شده‌است نقش دارد، اما بعضی اَشکال (مثل دی ان ای لیگاز IV) ممکن است به طور ویژه شکست‌های دو رشته‌ای را ترمیم کند (مثل شکست در هر دو رشتهٔ مکمل DNA). ▼== آنزیم دی‌ان‌ای لیگاز ==
به منظور ترمیم شکست‌های تک رشته‌ای، از رشته مکمل به عنوان الگو استفاده می‌شود. سپس دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز وارد عمل شده و آخرین پیوند فسفو دی استر را ایجاد می‌کند تا ترمیم DNA تکمیل شود.<ref>1. Pascal JM, O'Brien PJ, Tomkinson AE, Ellenberger T (November 2004). "Human DNA ligase I completely encircles and partially unwinds nicked DNA". Nature. 432 (7016): 473–8. doi:10.1038/nature03082. PMID 15565146.</ref> ▼▲دی ان ای لیگاز (DNA ligase)، نوع خاصی از آنزیم به نام لیگاز است که اتصال رشته‌های [[DNA]] به یکدیگر را توسط کاتالیز پیوند فسفو دی استر، تسهیل می‌کند. این آنزیم در تعمیر شکست‌ها در مناطقی از DNAی دورشته ای که تک رشته‌ای شده‌است نقش دارد، اما بعضی اَشکال (مثل دی ان ای لیگاز IV) ممکن است به طور ویژه شکست‌های دو رشته‌ای را ترمیم کند (مثل شکست در هر دو رشتهٔ مکمل DNA).
▲به منظور ترمیم شکست‌های تک رشته‌ای، از رشته مکمل به عنوان الگو استفاده می‌شود. سپس دی ان ای لیگاز وارد عمل شده و آخرین پیوند فسفو دی استر را ایجاد می‌کند تا ترمیم DNA تکمیل شود.<ref>1. Pascal JM, O'Brien PJ, Tomkinson AE, Ellenberger T (November 2004). "Human DNA ligase I completely encircles and partially unwinds nicked DNA". Nature. 432 (7016): 473–8. doi:10.1038/nature03082. PMID 15565146.</ref>
دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز هم در مکانیسم ترمیم DNA و هم در مکانیسم تکثیر DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. بهافزون علاوه،بر این، به وفور در آزمایشگاه‌های [[زیست‌شناسی مولکولی]] به منظوربرای تولیدساختن [[DNA نوترکیب]] کاربرد دارد. دی ان ای لیگاز خالص شده درو [[کلونینگ[]] ژن برایکاربرد اتصالدارد. مولکول‌های DNA به یکدیگر به منظور تشکیل DNA نوترکیب استفاده می‌شود.
=== مکانیسم لیگاز ===
مکانیسم دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز، تشکیل دو [[پیوند کووالانسی]] فسفو دی استر بین انتهای ´۳ هیدروکسیل از یک [[نوکلئوتید]] ("گیرنده")، با انتهای ´۵ فسفات دیگر ("دهنده") است. لیگاز به منظور این که بتواند نقش خود را ایفا کند، به [[آدنوزین تری‌فسفات|ATP]] نیاز دارد که طی ۴ مرحله فراهم می‌شود:
# سازماندهی مجدد جایگاه‌های فعالیت مانند حفره‌های موجود در قطعات DNA یا قطعات اکازاکی
# آدنیلاسیون یک باقی مانده لیزینی در جایگاه فعال آنزیم، که این باعث آزاد شدن پیروفسفات می-شود؛می‌شود؛
# انتقال AMP به فسفات ´۵ دهنده که در نتیجه یک پیوند پیروفسفات می‌شود؛
# تشکیل یک پیوند فسفودی‌استر بین فسفات ´۵ دهنده و هیدروکسیل ´۳ گیرنده.
=== انواع لیگازها ===
==== DNAدی‌ان‌ای لیگاز ''[[اشریشیا کلی|E. coli]]'' ====
دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز باکتری ''E.coli'' توسط ژن '''lig''' کدگذاری می‌شود. دی ان ای لیگاز در ''E.coli'' و همچنین بسیاری از [[پروکاریوت]]ها، از انرژی به دست آمده توسط شکستن دی نوکلئوتید آدنین نیکوتین آمید ('''NAD''') برای ایجاد پیوند فسفو دی استر استفاده می‌کنند.<ref name="Foster JB 2010">3. Foster JB, Slonczewski J (2010). Microbiology: An Evolving Science (Second ed.). New York: W. W. Norton & Company. {{ISBN|0-393-93447-0|en}}.</ref> این لیگاز توانایی بستن انتهاهای صاف (blunt) DNA را جز در شرایط ازدحام مولکولی با [[پلی اتیلن گلیکول]] ندارد و علاوه بر این نمی‌تواند [[RNA]] را به طور کارآمدی به DNA متصل کند.
==== دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز T4 ====
DNAدی‌ان‌ای لیگاز [[باکتریوفاژ]] T4 معمول‌ترینپرکاربردترین لیگازی است که در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی موردپژوهشتی استفادهبه قرارکار می‌گیردمی‌رود.<ref>4. Enzyme Resources Guide. Promega Corporation. pp. 8–14.</ref> این لیگاز می‌تواند انتهای چسبندهٔ DNA، الیگونوکلئوتیدها و همچنین هیبریدهای RNA و RNA-DNA، اما نه [[اسید نوکلئیک]]های تک رشته‌ای را ببندد. همچنین می‌تواند انتهاهای صاف DNA را با کارآمدی بیشتری از دی ان ای لیگاز ''E.coli'' مسدود کند. بر خلاف دی ان ای لیگاز ''E.coli'', DNA لیگاز T4 نمی‌تواند NAD را مورد استفاده قرار دهد و برای فعالیت نیاز به ATP (به عنوان یک [[کوفاکتور]]) دارد.<ref>5. Wilson RH, Morton SK, Deiderick H, Gerth ML, Paul HA, Gerber I, Patel A, Ellington AD, Hunicke-Smith SP, Patrick WM (July 2013). "Engineered DNA ligases with improved activities in vitro". Protein Eng. Des. Sel. 26 (7): 471–8. doi:10.1093/protein/gzt024. PMID 23754529.</ref>
==== لیگازهای پستانداران ====
در پستانداران ۴ نوع خاص از لیگاز وجود دارد: دی ان ایدی‌ان‌ای لیگاز یک، دو، سه و چهار. دی ان ای لیگاز [[یوکاریوت]]ها و برخی میکروب‌ها از آدنوزین تری فسفات (ATP) به جای NAD استفاده می‌کنند.<ref name="Foster JB 2010"/>
==== لیگازهای مقاوم به حرارت ====
لیگازهایی از باکتری‌های گرما دوست مختلف، کلون و توالی یابی شده‌اند و به دلیل خواصویژگی مقاوم به حرارتیگرما که دارند کاربردهای تجاری یافته‌اند.
=== کاربرد در تحقیقات زیست‌شناسی مولکولی ===
| 