2.2.1　DNA连接酶的发现

1967年世界上几个实验室同时发现了一种能将两段核酸连接起来的酶，即DNA连接酶（DNA ligase）。DNA连接酶广泛存在于各种生物体内，通过催化双链DNA片段靠在一起的3'羟基末端与5'磷酸基团末端之间通过形成磷酸二酯键而使两末端连接起来，形成重组DNA。它在DNA复制、DNA修复以及体内、体外重组过程中发挥重要作用。

值得注意的是DNA连接酶并不能够连接两条单链的DNA分子或环化的单链DNA分子，被连接的DNA链必须是双螺旋的一部分，即DNA连接酶是封闭双螺旋DNA骨架上的切口（nick），而非缺口（gap）。对于双链DNA分子，在一条链上失去一个磷酸二酯键称为切口，失去一段单链片段称为缺口。连接作用还要求双链DNA切口处的3'端有游离的羟基（3'-OH），5'端有磷酸基团（5'-P），只有当两者彼此相邻时，连接酶才能在两者之间形成磷酸二酯键，以共价键相连（图2-3）。

图2-3　DNA连接酶催化DNA切口的连接