ligaza ADN A E. coli este o polipeptidă cu greutate moleculară 75.000. Enzima comparabilă indusă de T4 este ceva mai mică (63.000 până la 68.000). Ambele enzime catalizează sinteza legăturilor fosfodiesterice între grupările 5′-fosforil și 3′-hidroxil adiacente în ADN duplex crestat, cuplat la scindarea legăturii pirofosfat de DPN (E. coli) sau ATP (T4)., Sinteza legăturilor fosfodiesterice catalizată de ambele enzime are loc într-o serie a acestor etape discrete și implică participarea a doi intermediari covalenți (Fig. 1). O stare de echilibru, analiza cinetică a reacției catalizată de E. coli ligase susține acest mecanism, și demonstrează că enzima-adenilat și ADN-adenilat sunt semnificative din punct de vedere cinetic intermediari pe cale directă de legătură de phosphodiester sinteza. O tulpină de E. coli cu o mutație în gena structurală pentru ligaza ADN care are ca rezultat sinteza unei enzime anormal de termolabile este inviabilă la 42 de grade C., Deși este capabil să crească la 30 de grade C, mutantul este încă defect la această temperatură în capacitatea sa de a repara deteriorarea ADN-ului său cauzată de iradierea ultravioletă și de agenții de alchilare. La 42 de grade C, tot ADN-ul nou replicat este sub formă de „fragmente Okazaki” scurte de 10 ani, un indiciu că motivul eșecului mutantului de a supraviețui în aceste condiții este incapacitatea sa de a susține etapa de ligare esențială pentru sinteza discontinuă a cromozomului E. coli. Ligaza ADN este, prin urmare, o enzimă esențială necesară pentru replicarea și repararea ADN-ului normal în E., coli. Ligazele ADN purificate s-au dovedit a fi reactivi utili în construcția in vitro a moleculelor de ADN recombinant.