Τα βακτήρια αμύνονται έναντι των ιών με ένζυμα που κόβουν ξένο DNA. Αυτά τα ένζυμα αναγνωρίζουν συγκεκριμένες σύντομες αλληλουχίες και κόβουν το DNA σε αυτό το σημείο ή κοντά σε αυτό. Ονομάζονται ένζυμα περιορισμού και αποτελούν το ψαλίδι της μοριακής βιολογίας. Χωρίς αυτά, η κλωνοποίηση γονιδίων θα ήταν αδύνατη.

Τα ένζυμα περιορισμού αναγνωρίζουν αλληλουχίες τεσσάρων έως οκτώ ζευγών βάσεων, που ονομάζονται θέσεις περιορισμού. Μερικά τέμνουν ευθεία και στις δύο αλυσίδες, παράγοντας αμβλέα άκρα. Άλλα τέμνουν σε μετατοπισμένες θέσεις, παράγοντας κολλώδη άκρα με μικρές μονόκλωνες προεξοχές. Τα κολλώδη άκρα είναι χρήσιμα επειδή μπορούν να ανασυνδεθούν με συμπληρωματικές προεξοχές σε ένα άλλο θραύσμα DNA, επιτρέποντας στη λιγάση να τα ενώσει. Το ένζυμο EcoRI, για παράδειγμα, αναγνωρίζει την αλληλουχία GAATTC και τέμνει μεταξύ G και A, παράγοντας μια προεξοχή τεσσάρων βάσεων.

Τα ένζυμα περιορισμού χρησιμοποιούνται σε πολλές τεχνικές. Κόβουν το DNA για κλωνοποίηση, χαρτογράφηση και ανάλυση. Κατακερματίζουν το DNA για αλληλούχιση. Ανιχνεύουν μεταλλάξεις κόβοντας σε ή κοντά σε μια θέση παραλλαγής. Χρησιμοποιούνται επίσης στην αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA, όπου το μοτίβο των θραυσμάτων ποικίλλει μεταξύ των ατόμων.

Εκατοντάδες ένζυμα περιορισμού είναι εμπορικά διαθέσιμα, το καθένα με τη δική του θέση αναγνώρισης και μοτίβο κοπής. Ονομάζονται από τον οργανισμό από τον οποίο προέρχονται: EcoRI από E. coli, HindIII από Haemophilus influenzae, BamHI από Bacillus amyloliquefaciens. Η σύμβαση ονομασίας αποτελεί μια μικρή υπενθύμιση της μικροβιακής προέλευσης αυτών των απαραίτητων εργαλείων.