Bakterie są głównym źródłem enzymów restrykcyjnych. Komórki bakterii używają enzymów restrykcyjnych do cięcia obcego DNA w określonych miejscach, co powstrzymuje DNA przed infekcją bakterii.
Enzymy restrykcyjne to białka zdolne do cięcia DNA tylko w określonym miejscu. Enzym rozpoznaje sekwencje nukleotydowe i rozszczepia sekwencję przez dodanie cząsteczki wody, która rozdziela wiązania między dwoma nukleotydami. DNA ma powtarzające się sekwencje, co oznacza, że enzym restrykcyjny rozszczepia DNA na tysiące lub nawet miliony kawałków zwanych "fragmentami restrykcyjnymi".
Bakterie produkują enzymy restrykcyjne do zwalczania bakteriofagów. Bakteriofagi usiłują zainfekować bakterie poprzez wstrzyknięcie DNA do komórek bakterii, dlatego bakterie ewoluowały, by wytworzyć enzymy restrykcyjne, które rozrywają obcy DNA i są odporne na infekcje.
Ponieważ enzymy restrykcyjne celują tylko w określone nukleotydowe sekwencje zasad, naukowcy są w stanie wyodrębnić enzymy z bakterii i wykorzystać je do kontrolowania manipulowania DNA. Istnieją trzy rodzaje enzymów restrykcyjnych, a najbardziej przydatne z nich to drugi typ, który złamie DNA tylko w ramach określonego parametru. Naukowcy mogą następnie zidentyfikować, które fragmenty restrykcyjne zawierają geny, rozdzielić je i połączyć z innymi niciami DNA, które skutecznie sklonują geny. W tym momencie istnieje ponad 2500 znanych enzymów restrykcyjnych typu 2.
