Restrikční enzymy jsou enzymy, které rozpoznávají konkrétní sekvence DNA a štěpí je, oddělují řetězec DNA ve dvou, kdekoli najdou sekvence, které byly kódovány k rozpoznání. Existuje celá řada aplikací restrikčních enzymů, snad zejména v technologii rekombinantní DNA, která vědcům umožňuje manipulovat s genetickými informacemi. Rekombinantní DNA se používá pro všechno od vývoje terapeutických produktů, jako je inzulín, pro lékařské ošetření až po úpravu plodin.
Tyto enzymy jsou izolovány z bakterií. U bakterií chrání organismus před cizí DNA tím, že jej rozřezávají, když je organismus bakterie rozpoznán. Bakterie používají techniku zvanou restrikční modifikace, aby se chránily před svými restrikčními enzymy, čímž zajistí, že se enzymy nezapnou na DNA samotné bakterie. Jako mechanismus sebeobrany jsou restrikční enzymy vynikající a brání replikaci cizí DNA v těle fragmentací.
Bylo objeveno mnoho restrikčních enzymů a stále více se objevuje v procesu známém jako mapování restrikčních enzymů. Několik laboratoří produkuje restrikční enzymy, které prodávají vědcům a jiným laboratořím. Každý restrikční enzym byl kódován tak, aby odpovídal na konkrétní sekvenci nukleotidů, a sekvence je obvykle palindrom, který se čte stejným směrem dozadu a dopředu. Když restrikční enzym najde sekvenci, kterou rozpoznává, prořízne obě řetězce struktury dvojité šroubovice DNA a oddělí ji. Vytvoří také více fragmentů, pokud identifikuje více než jednu kopii sekvence, kterou zná.
Některé restrikční enzymy se protínají přímo přes dvojitou šroubovici a vytvářejí takzvané tupé konce. Jiní se stříhají v různých bodech na jiných stranách a vytvářejí zubatý řez označovaný jako „lepkavé konce“. V obou případech lze enzym známý jako DNA ligáza použít k připojení části DNA k oddělené DNA, pokud jsou tyto dvě části mají komplementární konce. Tuto techniku lze použít k vložení nové DNA do genomu ak manipulaci s genomem, jako by se spojily kousky dvou různých hádanek.
V některých případech je restrikční enzym kódován pro tzv. Jednoznačné rozpoznávání, což znamená, že rozpoznává pouze velmi specifické sekvence. Jiní jsou kódováni pro nejednoznačné rozpoznávání a hledají sekvence, ve kterých specifické nukleotidy zařadí jakékoli nukleotidy. Pomocí známých restrikčních enzymů mohou vědci selektivně odříznout vzorek DNA na fragmenty známé jako restrikční fragmenty.
