Vi khuẩn là nguồn chính của các enzym giới hạn. Tế bào vi khuẩn sử dụng các enzym giới hạn để cắt các ADN ngoại lai tại các vị trí cụ thể, điều này ngăn ADN lây nhiễm vi khuẩn.
Enzyme giới hạn là các protein có thể cắt DNA chỉ tại một điểm cụ thể. Enzyme nhận biết trình tự nucleotide và phân tách trình tự bằng cách thêm một phân tử nước làm tách các liên kết giữa hai nucleotide. DNA có các trình tự lặp lại, có nghĩa là enzyme giới hạn phân cắt DNA thành hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu mảnh được gọi là "đoạn giới hạn".
Vi khuẩn tạo ra các enzym hạn chế để chống lại các vi khuẩn. Vi khuẩn cố gắng lây nhiễm vi khuẩn bằng cách tiêm DNA vào tế bào vi khuẩn, đó là lý do tại sao vi khuẩn tiến hóa để tạo ra các enzym giới hạn để phá vỡ DNA ngoại lai và chống lại sự lây nhiễm.Bởi vì các enzym giới hạn chỉ nhắm mục tiêu trình tự cơ sở nucleotide cụ thể, các nhà nghiên cứu có thể chiết xuất các enzym từ vi khuẩn và sử dụng chúng để điều khiển DNA một cách có kiểm soát. Có ba loại enzyme giới hạn, và hữu ích nhất trong số này là loại thứ hai sẽ phá vỡ DNA chỉ trong một tham số nhất định. Sau đó, các nhà khoa học có thể xác định đoạn giới hạn nào chứa gen, và chia nhỏ chúng ra và kết hợp chúng với các sợi DNA khác, điều này sẽ nhân bản gen một cách hiệu quả. Tại thời điểm này, có hơn 2.500 enzym giới hạn loại 2 được biết đến.
