Nos laboratórios de biologia molecular, o ADN é cortado e colado. O corte é feito por enzimas de restrição, enquanto a colagem é feita por uma ligase. Uma ligase é uma enzima que une fragmentos de ADN formando uma ligação fosfodiéster entre a extremidade 3' hidroxila de um fragmento e a extremidade 5' fosfato de outro. Sem a ligase, a clonagem de genes seria impossível.

As ligases são também essenciais na célula. A DNA ligase sela as quebras na cadeia principal do DNA durante a replicação e reparação. Quando a maquinaria de replicação copia o ADN, produz pequenos fragmentos que têm de ser unidos. A ligase realiza esta união. Quando o ADN é danificado, as vias de reparação utilizam a ligase para restaurar a integridade da cadeia. Sem ela, o genoma desintegrar-se-ia.

Em laboratório, a T4 DNA ligase é a mais utilizada. Provém do bacteriófago T4 e atua eficientemente à temperatura ambiente. A T4 liga tanto extremidades coesivas, que são extremidades complementares de fita simples salientes, como extremidades rombas, que não possuem extremidades salientes. A ligação das extremidades coesivas é mais eficiente porque as extremidades complementares se anelam antes da ligase selar a ligação.

A ligase é uma enzima fundamental na engenharia genética. É utilizada na clonagem, na construção de bibliotecas e na preparação de bibliotecas para sequenciação de nova geração. Trata-se de uma pequena enzima com uma grande função: manter o genoma unido e permitir aos cientistas construir novos genomas.