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DNA连接酶主要用于产生新的核酸分子组合，及在将其连接到载体上

这三个连续的步骤在连接酶的三个不同域进行，与双链DNA接触的各个域环绕DNA底物形成反应域。DNA连接酶主要用于产生新的核酸分子组合，以及在分子克1隆前将其连接到载体上。

用于分子克1隆的DNA连接酶是***来源或者噬菌体编码。所有真***，无论是嗜热或嗜温，包含一个单一的连接酶***，编码NAD*-依赖型的酶(Olivera and Lehman1967; Takahashi et al. 1984)。

在连接反应的第yi步中， 使用NAD的二磷酸作为磷酸1酐键和腺营基团转移到DNA连接酶赖氨酸残基的ε-氨基基团。腺苷酸残基然后转移到DNA底物的5-磷酰基末端，变得易于受到并列的3'羟基基团的亲核攻击。

这导致磷酸二酯键的形成，消去AMP,以及形成DNA链的共价连接。用于分子克1隆的DNA连接酶在连接非经典底物时能力有所不同，如平末端双链、DNA-RNA杂交体或单链DNA.这些以及其他的属性归纳于表5。分子克1隆中比较常用的催化体外连接的酶是T4噬菌体编码的DNA连接酶。

长***组序列、特别是包含大的***簇的那些的克1隆对于产生medicine和生物燃料的合成生物学和***工程工作特别重要。传统的基于PCR的克1隆方法通常受限于DNA模板的长度和GC含量：标准的PCR反应常规产生至多10 kb的片段，而更长的PCR产物需要反应条件的繁琐优化，并且甚至在理想条件下，通常受限于35 kb5。或者，可通过装配多个短片段，例如重叠PCR产物或化学合成的DNA寡聚物，产生长的目的***组序列，但这样的方法趋于耗时和昂贵，特别是对于获得长于50 kb的序列(其通常需要3-5阶段，每个包含多个装配事件)6,7。获得长的***组序列的另一方法是通过***组DNA的限制性酶消化。

据研究表明RNA聚合酶拥有现代蛋白质聚合酶的许多特征，它可以进化从而识别出RNA启动子，然后copy RNA。研究意味着，生命进化早期出现的同样的RNA酶也可能表现出如此复杂的生物学特征。

有证据表明，RNA先于DNA和蛋白质出现。例如，***细胞内制造蛋白质的“机器”核糖体就由RNA制造而成。此外，DNA也由RNA组成。由于RNA是一种万1能工具，可以同时发挥蛋白质和DNA的功能，这表明后来进化出现的DNA和蛋白质是一种“升级”，以增强起初由RNA支持的细胞功能。昂劳实验室发现的聚合酶表明，RNA copy在原始生命体内确实可能存在。

DNA copy的引发

所有DNA的 copy都是从固定起始点开始的，而目前已知的DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链，而不能从头合成DNA链，那么一个新DNA的 copy是怎样开始的呢？研究发现，DNA copy时，往往先由引发酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物 3'端开始合成新的DNA链。对于前导链来说，这一引发过程比较简单，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此为起点一直合成下去。但对于滞后链来说，引发过程就十分复杂，需要多种蛋白质和酶的协同作用，还牵涉冈崎片段的形成和连接。