Construindo pontes fosfodiéster na biologia molecular

A T4 DNA ligase é uma enzima amplamente difundida na biologia molecular e essencial em processos in vivo como recombinação gênica, replicação e reparo do DNA, estando envolvida até na driblagem do sistema defensivo bacteriano CRISPR/Cas9⁽¹⁾, uma ferramenta de edição genômica que revolucionou tanto o meio científico, que garantiu o Prêmio Nobel de química a Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudnaem em 2020.

Ligando extremidades de fita dupla coesivas ou “blunt” e reparando “nicks” de fita simples tanto no DNA, RNA e em híbridos DNA/RNA, a T4 ligase (ENZ-101) é uma enzima super versátil que a Cellco otimizou para uma reação de ligação rápida e eficiente.

Figura 1: A fita dupla de DNA cortada é reparada pela T4 DNA Ligase, sem a necessidade de DNA molde. Essa figura é uma versão inspirada e modificada da estrutura do PDB 6DT1⁽²⁾

(1) Jinek, M. et al. A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity (2012) Science.
(2) Shi, K. et al. T4 DNA ligase structure reveals a prototypical ATP-dependent ligase with a unique mode of sliding clamp interaction (2018) Nucleic Acids Research.