Бактерии защищаются от вирусов с помощью ферментов, которые разрезают чужеродную ДНК. Эти ферменты распознают специфические короткие последовательности и разрезают ДНК в этом месте или рядом с ним. Их называют рестрикционными ферментами, и они являются ножницами молекулярной биологии. Без них клонирование генов было бы невозможно.

Рестрикционные ферменты распознают последовательности от четырех до восьми пар оснований, называемые сайтами рестрикции. Некоторые разрезают прямо по обеим нитям, образуя тупые концы. Другие разрезают в смещенных положениях, образуя липкие концы с короткими одноцепочечными выступами. Липкие концы полезны, потому что они могут связываться с комплементарными выступами на другом фрагменте ДНК, позволяя лигазе соединить их. Фермент EcoRI, например, распознает последовательность GAATTC и разрезает между G и A, образуя четырехосновный выступающий участок.

Рестрикционные ферменты используются во многих методах. Они разрезают ДНК для клонирования, картирования и анализа. Они фрагментируют ДНК для секвенирования. Они обнаруживают мутации, разрезая ДНК в вариабельном участке или вблизи него. Они также используются в ДНК-дактилоскопии, где структура фрагментов различается у разных людей.

В продаже имеются сотни рестрикционных ферментов, каждый из которых имеет свой сайт узнавания и схему разрезания. Они названы в честь организма, из которого были получены: EcoRI — из E. coli, HindIII — из Haemophilus influenzae, BamHI — из Bacillus amyloliquefaciens. Такая система наименований — небольшое напоминание о микробном происхождении этих важных инструментов.