Las bacterias son una fuente importante de enzimas de restricción. Las células bacterianas usan enzimas de restricción para cortar ADN extraño en sitios específicos, lo que impide que el ADN infecte a las bacterias.
Las enzimas de restricción son proteínas que pueden cortar el ADN solo en un punto específico. La enzima reconoce las secuencias de nucleótidos y divide la secuencia mediante la adición de una molécula de agua que divide los enlaces entre los dos nucleótidos. El ADN tiene secuencias de repetición, lo que significa que la enzima de restricción divide el ADN en miles o incluso millones de piezas llamadas "fragmentos de restricción".
Las bacterias producen enzimas de restricción para luchar contra los bacteriófagos. Los bacteriófagos intentan infectar las bacterias inyectando ADN en las células de las bacterias, por lo que las bacterias evolucionaron para producir enzimas de restricción para separar el ADN extraño y resistir la infección.
Debido a que las enzimas de restricción solo atacan secuencias de bases de nucleótidos específicas, los investigadores pueden extraer las enzimas de las bacterias y usarlas para manipular el ADN de forma controlada. Hay tres tipos de enzimas de restricción, y las más útiles son el segundo tipo que romperá el ADN solo dentro de un determinado parámetro. Luego, los científicos pueden identificar qué fragmentos de restricción contienen genes, y separarlos y combinarlos con otras cadenas de ADN, que clonarán los genes de manera efectiva. En este punto, hay más de 2,500 enzimas de restricción tipo 2 conocidas.