Uważa się, że bakterie rozwinęły zdolność do wytwarzania enzymów restrykcyjnych naturalnie w celu ochrony komórki przed atakującym wirusem. Wirus rozmnaża się poprzez porwanie syntezy DNA gospodarza w celu wytworzenia własnego DNA. Enzymy restrykcyjne rozcinają obcy DNA tak, że wirus nie może się replikować.
Enzymy restrykcyjne lub endonukleazy są wytwarzane przez bakterie. Rozpoznają bardzo specyficzne sekwencje nukleotydów na nici DNA. Na przykład BamHI rozpoznaje sekwencję GATCC i rozszczepia pasmo tuż przed G. Specyfika enzymów czyni je idealnymi kandydatami do wykorzystania w inżynierii genetycznej komórek i rekombinacji genów w laboratoriach.
Bakterie używają enzymów restrykcyjnych jako obrony przed atakującymi wirusami. Wirusy atakują komórki gospodarza poprzez porwanie metabolizmu komórki w celu odtworzenia, zabijając komórkę gospodarza w procesie. Kluczowym krokiem do odtworzenia wirusa jest replikacja DNA wirusowego DNA. Bakterie, które zawierają enzymy restrykcyjne mogą rozszczepiać wirusowe DNA i niszczyć atakujący wirus. Bakteryjny DNA ulega metylacji, co oznacza, że DNA bakterii jest oznakowane kilkoma grupami metylowymi. Metylacja chroni bakteryjny DNA przed rozszczepieniem przez własne enzymy restrykcyjne.
