Bactérias são uma importante fonte de enzimas de restrição. As células de bactérias usam enzimas de restrição para cortar DNA estranho em locais específicos, o que impede que o DNA infecte as bactérias.
As enzimas de restrição são proteínas capazes de cortar o DNA em apenas um ponto específico. A enzima reconhece as sequências de nucleotídeos e separa a sequência adicionando uma molécula de água que divide as ligações entre os dois nucleotídeos. O DNA tem sequências repetidas, o que significa que a enzima de restrição cliva o DNA em milhares ou até milhões de pedaços chamados "fragmentos de restrição".
As bactérias produzem enzimas de restrição para lutar contra bacteriófagos. Os bacteriófagos tentam infectar as bactérias injetando DNA nas células da bactéria, e é por isso que as bactérias evoluíram para produzir enzimas de restrição para quebrar o DNA estranho e resistir à infecção.
Como as enzimas de restrição têm como alvo apenas sequências de bases de nucleotídeos específicas, os pesquisadores são capazes de extrair as enzimas das bactérias e usá-las para manipular o DNA de forma controlada. Existem três tipos de enzimas de restrição, e as mais úteis delas são o segundo tipo, que quebra o DNA apenas dentro de um determinado parâmetro. Os cientistas podem então identificar quais fragmentos de restrição contêm genes, separá-los e combiná-los com outras fitas de DNA, o que efetivamente clonará os genes. Neste ponto, existem mais de 2.500 enzimas de restrição do tipo 2 conhecidas.