Werner Arber, en la Universidad de Basilea, postula a finales de los años sesenta la existencia de enzimas bacterianas capaces de cortar ADN en puntos específicos, como mecanismo de defensa que las bacterias emplean para destruir el material genético de virus invasores (bacteriófagos) reconociendo secuencias concretas ajenas a su propio genoma. Hamilton Smith, en la Universidad Johns Hopkins, aísla en 1970 la primera de estas enzimas —denominada EcoRI, de la bacteria Escherichia coli— y determina con precisión la secuencia exacta de ADN que reconoce y corta, una secuencia específica de seis pares de bases. Daniel Nathans, también en Johns Hopkins, aplica estas enzimas como herramienta de mapeo genético, cortando el ADN del virus SV40 en fragmentos predecibles y reproducibles para estudiar su estructura genética de forma sistemática, demostrando el enorme potencial de estas enzimas como herramientas de manipulación dirigida del ADN en laboratorio. Las enzimas de restricción se convierten de inmediato en herramienta fundamental e imprescindible de la ingeniería genética: permiten cortar ADN de cualquier organismo en puntos precisos y predecibles para insertar genes de interés en otros organismos, técnica base de la producción de insulina humana recombinante, la clonación de genes y prácticamente toda la biotecnología molecular desarrollada desde los años setenta.