Bakterie bronią się przed wirusami za pomocą enzymów, które przecinają obce DNA. Enzymy te rozpoznają specyficzne krótkie sekwencje i przecinają DNA w tym miejscu lub w jego pobliżu. Nazywane są enzymami restrykcyjnymi i są nożyczkami biologii molekularnej. Bez nich klonowanie genów byłoby niemożliwe.

Enzymy restrykcyjne rozpoznają sekwencje od czterech do ośmiu par zasad, zwane miejscami restrykcyjnymi. Niektóre tną prosto w poprzek obu nici, tworząc tępe końce. Inne tną w pozycjach przesuniętych, tworząc lepkie końce z krótkimi, jednoniciowymi wystającymi końcami. Lepkie końce są przydatne, ponieważ mogą hybrydyzować się z komplementarnymi wystającymi końcami na innym fragmencie DNA, umożliwiając ligazie ich połączenie. Na przykład enzym EcoRI rozpoznaje sekwencję GAATTC i tnie między G i A, tworząc czterozasadowy wystający koniec.

Enzymy restrykcyjne są wykorzystywane w wielu technikach. Tną DNA w celu klonowania, mapowania i analizy. Fragmentują DNA w celu sekwencjonowania. Wykrywają mutacje poprzez cięcie w miejscu wariantu lub w jego pobliżu. Są również wykorzystywane w identyfikacji DNA, gdzie wzór fragmentów różni się między osobnikami.

W sprzedaży dostępne są setki enzymów restrykcyjnych, z których każdy ma własne miejsce rozpoznawania i wzór cięcia. Ich nazwy pochodzą od organizmów, z których pochodzą: EcoRI z E. coli, HindIII z Haemophilus influenzae, BamHI z Bacillus amyloliquefaciens. Nazewnictwo stanowi małe przypomnienie mikrobiologicznego pochodzenia tych niezbędnych narzędzi.