Virus adalah mikroorganisme di daerah abu-abu yaitu antara hidup dan tak hidup. Virus terbuat dari selubung protein, yang mengelilingi bahan genetik (DNA atau RNA). Meskipun virus memiliki materi genetik mereka sendiri seperti banyak organisme hidup lainnya, mereka tidak memiliki kapasitas untuk mereproduksi sendiri. Untuk itu, mereka perlu menggunakan mesin dari sel-sel hidup untuk menghasilkan virus baru. Virus yang hidup pada bakteri disebut bakteriofag.
Mereka menyuntikkan DNA mereka ke bakteri, meninggalkan selubung protein mereka di luar. Di dalam bakteri, virus adalah filamen asam nukleat yang berisi informasi kode untuk sintesis partikel virus baru, yang dapat dilepaskan dari bakteri dengan lisis. Rekayasa genetik muncul dari pengamatan bagaimana virus menggunakan sel dari organisme atau bakteri lain untuk mengekspresikan gen mereka sendiri. Dalam hal ini, virus dapat dianggap insinyur genetik (genetic engineers). Salah satu eksperimen pertama rekayasa genetika dilakukan dengan menggunakan bakteriofag sebagai kuda Trojan, untuk memperkenalkan DNA dari organisme lain ke bakteri.
Salah satu persyaratan untuk eksperimen rekayasa genetika adalah produksi fragmen DNA yang mengandung informasi yang diinginkan. Pada awal era biologi molekuler, DNA digunakan dengan membelahnya mengunakan getaran gelombang ultrasound. Salah satu kesulitan yang dihadapi para ilmuwan saat mereka melakukan percobaan adalah DNA terfragmentasi secara acak.
Pada tahun 1970, Dr. W. Arber menemukan bahwa bakteri sendiri memiliki mekanisme untuk secara khusus memotong DNA pada urutan tertentu. Bakteri menghasilkan protein yang disebut enzim restriksi yang membelah DNA di lokasi tertentu. Setelah penemuan enzim restriksi menjadikan rekayasa genetika menjadi kenyataan. Enzim restriksi dikembangkan sebagai mekanisme pertahanan bakteri terhadap virus.
Virus menyuntikkan DNA ke dalam bakteri dan menggunakan bakteri sebagai mekanisme untuk reproduksi. Bakteri, bagaimanapun, mengembangkan mekanisme dengan fragmen DNA eksogen yang menggunakan enzim restriksi. Enzim restriksi mengenali DNA asing dengan cara urutan nukleotida spesifik tertentu.
Enzim yang berbeda mengenali dan memotong DNA di lokasi yang berbeda. Dengan pengetahuan ini, enzim restriksi menjadi alat penting untuk insinyur genetik dapat memotong DNA menjadi fragmen dan membangun gen baru. Sekarang ada ratusan enzim restriksi yang berbeda, banyak yang sering digunakan dalam bioteknologi.
