Si ritiene che i batteri abbiano sviluppato la capacità di produrre enzimi di restrizione in modo naturale al fine di proteggere la cellula da un virus invasore. Un virus si riproduce dirottando la sintesi del DNA del suo ospite per fabbricare il proprio DNA. Gli enzimi di restrizione scindono il DNA estraneo in modo che il virus non possa replicarsi.
Gli enzimi di restrizione, o endonucleasi, sono prodotti dai batteri. Riconoscono sequenze molto specifiche di nucleotidi su un filamento di DNA. Ad esempio, BamHI riconosce la sequenza GATCC e scinde il filo immediatamente prima del G. La specificità degli enzimi li rende candidati ideali per l'uso nell'ingegneria genetica delle cellule e nella ricombinazione genica nei laboratori.
I batteri usano gli enzimi di restrizione come difesa contro i virus invasori. I virus colpiscono le cellule ospiti dirottando il metabolismo cellulare per riprodursi, uccidendo la cellula ospite nel processo. Un passo fondamentale verso la riproduzione di un virus è la replicazione del DNA virale del DNA. I batteri che contengono enzimi di restrizione possono scindere il DNA virale e distruggere il virus invasore. Il DNA batterico è metilato, il che significa che il DNA dei batteri è marcato con diversi gruppi metilici. La metilazione protegge il DNA batterico dal divenire scisso dai propri enzimi di restrizione.
