Les bactéries sont une source majeure d'enzymes de restriction. Les cellules bactériennes utilisent des enzymes de restriction pour couper l'ADN étranger à des sites spécifiques, ce qui empêche l'ADN d'infecter les bactéries.
Les enzymes de restriction sont des protéines capables de couper l'ADN uniquement à un endroit spécifique. L'enzyme reconnaît les séquences nucléotidiques et sépare la séquence en ajoutant une molécule d'eau qui sépare les liaisons entre les deux nucléotides. L'ADN a des séquences répétitives, ce qui signifie que l'enzyme de restriction clive l'ADN en milliers, voire en millions de morceaux appelés "fragments de restriction".
Les bactéries produisent des enzymes de restriction pour lutter contre les bactériophages. Les bactériophages tentent d'infecter les bactéries en injectant de l'ADN dans les cellules bactériennes, c'est pourquoi les bactéries ont évolué pour produire des enzymes de restriction pour séparer l'ADN étranger et résister à l'infection.
Comme les enzymes de restriction ne ciblent que des séquences de bases nucléotidiques spécifiques, les chercheurs sont capables d'extraire les enzymes des bactéries et de les utiliser pour manipuler l'ADN de manière contrôlée. Il existe trois types d'enzymes de restriction, et les plus utiles d'entre elles sont le deuxième type qui ne brisera l'ADN qu'à l'intérieur d'un certain paramètre. Les scientifiques peuvent alors identifier quels fragments de restriction contiennent des gènes, les séparer et les combiner avec d'autres brins d'ADN, qui cloneront efficacement les gènes. À ce stade, il existe plus de 2 500 enzymes de restriction de type 2 connues.
