ADN ligase
A ADN ligase ou DNA ligase é uma enzima que possui como função facilitar a união de cadeias de DNA, catalisando a formação de uma ligação fosfodiéster. É a enzima responsável por unir covalentemente os fragmentos de Okazaki após a retirada dos iniciadores pela DNA polimerase. Ela possui um papel importante na reparação de quebras de DNA fita simples, porém algumas formas, como por exemplo a DNA ligase IV, podem reparar especificamente quebras de DNA fita dupla. A reparação da quebra de fita simples é feita a partir de uma ligação covalente realizada entre os grupos 3'-OH e 5'-fosfato adjacentes.
Imagem: Nicolas Le May, Jean-Marc Egly, and Frédéric Coin · BY · Openverse
Como dito anteriormente, a ação da DNA ligase consiste em formar ligações fosfodiéster covalentes entre as extremidades 3'-OH de um nucleotídeo com a extremidade 5'-fosfato de outro. Para isso é necessário o consumo de duas moléculas de ATP por ligação formada. Cabe ressaltar que a ligase também funciona com extremidades cegas, mas para isso é necessário que se utilize concentrações mais altas da enzima além de diferentes concentrações de reação.
DNA ligase de Escherichia coli
A DNA ligase de E. coli é codificada pelo gene lig. Assim como na maioria dos procariotos, a energia utilizada por ela é obtida através da clivagem de Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD) para que a ligação fosfodiéster seja estabelecida. Ela não participa da ligação de DNAs com extremidades cegas, salvo casos onde ocorre algomeração molecular com polietilenoglicol. Além disso ela não realiza a união de RNA ao DNA de forma eficiente. DNA polimerase em concentrações correras pode aumentar a atividade desse tipo de DNA ligase porém isso só é possível quando a DNA Pol I encontra-se em concentrações muito mais baixas do que os fragmentos de DNA a serem ligados. Caso contrário, ela (DNA Pol I) possui efeito contrário sobre a DNA ligase de E. coli.
DNA ligase do bacteriófago T4
A Enterobacteria fago T4 é um bacteriófago que infecta Escherichia coli, capaz de sofrer um ciclo de vida lítico. Ela é a DNA ligase mais utilizada em laboratórios de biologia molecular, visto que pode ligar extremidades coesivas ou abruptas, além de oligonucleotídeos bem como híbridos de RNA e RNA-DNA, mas não ácidos nucleicos de cadeia simples. Ao contrário da DNA ligase de E. coli, ela não utiliza NAD e precisa utilizar o ATP como cofator.
DNA ligase de mamífero
Nos mamíferos, existem quatro tipos específicos de DNA ligase. Em eucariotos, a DNA ligase utiliza ATP ao invés de NAT para obter energia.
DNA ligase termoestável
Esse tipo de DNA ligase é derivada de uma bactéria termofílica, sendo assim, essa enzima é estável e ativa em temperaturas muito mais altas do que as convencionais para as demais ligases. Possui meia vida de 48h a 65 °C e de 1h a 95 °C.
