En los laboratorios de biología molecular, el ADN se corta y se pega. El corte se realiza mediante enzimas de restricción, mientras que la unión se lleva a cabo mediante ligasa. La ligasa es una enzima que une fragmentos de ADN formando un enlace fosfodiéster entre el extremo hidroxilo 3' de un fragmento y el extremo fosfato 5' de otro. Sin la ligasa, la clonación de genes sería imposible.

Las ligasas también son esenciales en la célula. La ligasa de ADN sella las roturas en la cadena principal del ADN durante la replicación y la reparación. Cuando la maquinaria de replicación copia el ADN, produce fragmentos cortos que deben unirse. La ligasa realiza esta unión. Cuando el ADN se daña, las vías de reparación utilizan la ligasa para restaurar la integridad de la cadena. Sin ella, el genoma se desintegraría.

En el laboratorio, la ADN ligasa T4 es la más utilizada. Proviene del bacteriófago T4 y funciona eficazmente a temperatura ambiente. Une tanto extremos cohesivos, que son extremos monocatenarios complementarios, como extremos romos, que no tienen extremos cohesivos. La ligación de extremos cohesivos es más eficiente porque los extremos cohesivos complementarios se hibridan antes de que la ligasa selle el enlace.

La ligasa es una herramienta fundamental en la ingeniería genética. Se utiliza en la clonación, la construcción de bibliotecas y la preparación de bibliotecas para secuenciación de nueva generación. Es una enzima pequeña con una gran función: mantener unido el genoma y permitir que los científicos construyan otros nuevos.