Bakteriler, yabancı DNA'yı kesen enzimler kullanarak kendilerini virüslere karşı savunurlar. Bu enzimler, belirli kısa dizileri tanır ve DNA'yı o bölgede veya yakınında keser. Bunlara kısıtlama enzimleri denir ve moleküler biyolojinin makaslarıdır. Onlar olmadan gen klonlama imkansız olurdu.

Kısıtlama enzimleri, kısıtlama bölgeleri olarak adlandırılan dört ila sekiz baz çiftinden oluşan dizileri tanır. Bazıları her iki ipliği de düz bir şekilde keserek künt uçlar oluşturur. Diğerleri ise farklı pozisyonlarda keserek kısa tek zincirli çıkıntılara sahip yapışkan uçlar oluşturur. Yapışkan uçlar, başka bir DNA parçasındaki tamamlayıcı çıkıntılarla birleşebildikleri ve ligazın bunları birleştirmesine olanak sağladıkları için kullanışlıdır. Örneğin, EcoRI enzimi GAATTC dizisini tanır ve G ile A arasında keserek dört bazlık bir çıkıntı oluşturur.

Kısıtlama enzimleri birçok teknikte kullanılır. Klonlama, haritalama ve analiz için DNA'yı keserler. Dizileme için DNA'yı parçalara ayırırlar. Varyant bölgesinde veya yakınında kesim yaparak mutasyonları tespit ederler. Ayrıca, bireyler arasında parça deseninin değiştiği DNA parmak izinde de kullanılırlar.

Yüzlerce kısıtlama enzimi ticari olarak mevcuttur ve her birinin kendine özgü tanıma bölgesi ve kesme deseni vardır. Bunlar, geldikleri organizmanın adıyla anılır: E. coli'den EcoRI, Haemophilus influenzae'den HindIII, Bacillus amyloliquefaciens'ten BamHI. Bu isimlendirme geleneği, bu temel araçların mikrobiyal kökenlerini hatırlatan küçük bir ayrıntıdır.