Restrikcijski encimi so encimi, ki prepoznajo določena zaporedja DNK in jih razcepijo, pri čemer ločijo verigo DNK na dva dela, kjer koli najdejo zaporedja, za katere so bila kodirana, da jih prepoznajo. Obstajajo številne aplikacije za omejevalne encime, morda najbolj v tehnologiji rekombinantne DNK, ki omogoča znanstvenikom manipuliranje genetskih informacij. Rekombinantna DNK se uporablja za vse, od razvoja terapevtskih izdelkov, kot je insulin za zdravljenje, do spreminjanja pridelkov.
Ti encimi so izolirani iz bakterij. V bakterijah ščitijo organizem pred tujo DNK tako, da razrežejo DNK, ko jo telo bakterije prepozna. Bakterije uporabljajo tehniko, imenovano omejevalna modifikacija, da se zaščitijo pred svojimi restrikcijskimi encimi in tako zagotovijo, da encimi ne vklopijo DNK same bakterije. Kot samoobrambni mehanizem so restrikcijski encimi odlični, saj preprečujejo replikacijo tuje DNK v telesu z njeno fragmentacijo.
Odkriti so bili številni restrikcijski encimi, nenehno pa jih odkrivamo v procesu, znanem kot kartiranje restrikcijskih encimov. Več laboratorijev proizvaja restriktivne encime za prodajo raziskovalcem in drugim laboratorijem. Vsak restrikcijski encim je bil kodiran tako, da se odzove na določeno zaporedje nukleotidov, zaporedje pa je običajno palindrom, ki bere isto nazaj in naprej. Ko restrikcijski encim najde zaporedje, ki ga prepozna, prereže obe verigi strukture dvojne vijačnice DNK in jo loči. Ustvaril bo tudi več fragmentov, če identificira več kot eno kopijo zaporedja, ki ga pozna.
Nekateri restrikcijski encimi sekajo naravnost čez dvojno vijačnico in ustvarijo tako imenovane tope konce. Drugi režejo na različnih točkah na drugih straneh in naredijo nazobčan rez, ki se imenuje “lepljivi konci”. V obeh primerih se lahko uporabi encim, znan kot DNA ligaza, za združitev dela DNK z odrezano DNK, če imata oba dela komplementarna konca. To tehniko je mogoče uporabiti za vstavljanje nove DNK v genom in za manipulacijo genoma, kot bi sestavljanje kosov dveh različnih sestavljank.
V nekaterih primerih je restrikcijski encim kodiran za tako imenovano nedvoumno prepoznavanje, kar pomeni, da prepozna le zelo specifična zaporedja. Drugi so kodirani za dvoumno prepoznavanje, pri čemer iščejo zaporedja, v katerih so določeni nukleotidi v oklepaju katere koli nukleotide. Z uporabo znanih restrikcijskih encimov lahko raziskovalci selektivno razrežejo vzorec DNK na fragmente, znane kot restrikcijski fragmenti.