Pensa-se que as bactérias desenvolveram a capacidade de produzir enzimas de restrição naturalmente para proteger a célula de um vírus invasor. Um vírus se reproduz sequestrando a síntese de DNA de seu hospedeiro para fabricar seu próprio DNA. As enzimas de restrição clivam o DNA estranho para que o vírus não possa se replicar.
As enzimas de restrição, ou endonucleases, são produzidas por bactérias. Eles reconhecem sequências muito específicas de nucleotídeos em uma fita de DNA. Por exemplo, BamHI reconhece a sequência GATCC e cliva a fita logo antes de G. A especificidade das enzimas as torna candidatas ideais para uso em engenharia genética de células e recombinação de genes em laboratórios.
As bactérias usam enzimas de restrição como defesa contra vírus invasores. Os vírus afetam as células hospedeiras sequestrando o metabolismo da célula para se reproduzir, matando a célula hospedeira no processo. Um passo fundamental para a reprodução de um vírus é a replicação do DNA viral. As bactérias que contêm enzimas de restrição podem clivar o DNA viral e destruir o vírus invasor. O DNA bacteriano é metilado, o que significa que o DNA da bactéria está marcado com vários grupos metil. A metilação protege o DNA bacteriano de ser clivado por suas próprias enzimas de restrição.
