在Luria-Delbruck實驗中，Luria發現即使是細菌這類連細胞核都沒有的微生物也有自己的基因，而且這些基因可能隨機地發生突變。遵尋達爾文的＂自然選擇＂的機制，環境因子（如噬菌體的存在）可以定向地選擇出對其具有抗性的突變菌株。這篇論文成為了細菌遺傳學的經典。
利用相類似的方法，Luria於1944年進一步單獨發現：即使噬菌體這種被Delbruck視為＂生物界的原子＂、沒有完整的細胞結構、只有寄生在宿主體內才能完成自我複製、被認為是＂基因的最小單位＂、＂僅由蛋白質組成的大分子複合物＂（當時無人知道噬菌體內有核酸）也有自己的基因，而且還會發生突變。發生在噬菌體上的突變可以影響它們在不同細菌類型中的寄生能力（即宿主範圍）。過篇文章開闢了另外的一個新的研究領域一一一病毒遺傳學。
在研究這些細菌和噬菌體的基因突變時，Luria發現一個奇怪的現象：正常情況下，T2和T6可感染大腸桿菌B菌株後，會導致細菌裂解並釋放出大量新的T2和T6噬菌體。然而，當T2和T6噬菌體感染一種被稱為B/4o的菌株一一一一種大腸桿菌B菌株的變種一一一時，T2和T6噬菌體可以正常地吸附到B/4o細菌的表面，在顯微鏡下也可以觀察到被感染的B/4o細菌很快就發生了裂解，然而利用這些B/4o細菌裂解液來感染大腸桿菌B菌株時，沒有任何噬菌斑產生。仿佛T2和T6噬菌體在感染B/4o細菌並導致B/4o裂解後後，卻沒有產生新的T2和T6噬菌體，或者產生了失去正常功能的噬菌體。
這一困惑着Luria的新現象終於由於一次失敗的實驗而得到了解決一一一也就是Luria自己介紹的一支幸運的破試管和限制性內切酶的故事。
一天早晨，已經從印地安那大學轉到伊利諾伊大學（University of Illinois at Urbana–Champaign）工作的Luria來到實驗室時發現，前一天晚上一支用來培養對T2和T6噬菌體敏感的大腸桿菌菌株的玻璃試管破了。為了不浪費其他同時準備的實驗材料，Luria向自己的研究助理Giuseppe Bertani要了一管志賀氏菌（Shigella）來代替。
大腸桿菌（E. coli）和志賀氏菌（Shigella）是兩種完全不同的菌種。雖然Luria預測志賀氏菌可能得到與大腸桿菌相似的結果，然而這一次陰差陽錯的失誤卻給他帶來了一個巨大的驚喜。
雖然T2和T6噬菌體感染B/4o細菌後導致了B/4o的裂解，但利用傳統的感染大腸桿菌B菌株的方法，Luria沒有在裂解液中檢測到T2和T6噬菌體的存在。然而這些＂沒有噬菌體＂的B/4o裂解液可以感染並裂解志賀氏菌，說明B/4o裂解液中確實存在大量的T2和T6噬菌體，只是在感染B/4o後，B/4o菌株中存在的某種因子對T2和T6噬菌體進行了某種修飾（Modification）後成為變異的T*2和T*6噬菌體。大腸桿菌B菌株具有某種特殊的能力限制（Restriction）這種在B/4o突變菌株中修飾過的T*2和T*6噬菌體對B菌株的感染，因而無法在B菌株中增殖並導致其裂解。
然而，這種經過B/4o菌株修飾過的T*2和T*6噬菌體可以像正常的T2和T6噬菌體一樣感染和裂解志賀氏菌。更有趣的是，這種修飾過的T*2和T*6噬菌體感染志賀氏菌後，釋放出來的噬菌體似乎又恢復了正常一一一即重新獲得了感染大腸桿菌B菌株的能力，說明經過B/4o菌株修飾過的T*2和T*6噬菌體喪失的感染大腸桿菌B菌株的能力的這種性狀是不能遺傳的，不是由基因突變造成的。
生物學界的這一重要現象就這樣由於偶然的一支破試管而在1952年被由Luria發現。從此，這一發現一直困擾着科學家們，直到十多年後一位後來在梵帝岡科學院擁有崇高地位的瑞士科學家Werner Arber從＂噬菌體幫＂那裡學習噬菌體技術，並從Giuseppe Bertani慷慨贈送的大腸桿菌菌株中分離出限制性內切酶。現在我們大家都知道，作為保護自己不受病毒的感染的一種自我防衛的方式，細菌體內會產生某些DNA內切酶，將入侵的病毒DNA剪切和破壞掉。由於病毒DNA和細菌DNA一樣都是由A、T、C、G四種鹼基組成，不同的菌株中表達一種稱為甲基轉移酶的蛋白質，將自身的DNA進行甲基化標記，從而讓自身的限制性內切酶在切除入侵的未經甲基化修飾的病毒DNA的同時不會傷及細菌本身。
由此推理（請有興趣的讀者自行查閱），Luria發現的大腸桿菌B/4o突變菌株中應該是其甲基轉移酶發生突變的結果。從由於B菌株的甲基轉移酶是正常的，從B菌株裂解釋放出來的T2和T6噬菌體的DNA是被甲基化修飾過的。當正常的T2和T6噬菌體感染B/4o菌株後，新合成的異常的T*2和T*6噬菌體DNA沒有被甲基化修飾。當從B/4o菌株T*2和T*6噬菌體再次感染B菌株時，其DNA會被B菌株產生的限制性內切酶剪切掉，無法再感染B菌株。由於甲基化轉移酶和限制性內切酶都是由細菌的基因決定，所以發生在噬菌體上的變化是無法遺傳的。從嚴格意義來講，Luria 發現的＂Modification＂其實應該稱為＂Demodification＂。
由於每種限制性內切酶都只能剪切DNA中特定的鹼基序列，因此成為分子生物學和基因工程中的一個重要工具，讓人類克隆基因成為可能，直接導致了基因工程這一學科的發展和在工業中的廣泛應用。
從Gregor Mendel提出遺傳因子的概念，到Thomas H. Morgan利用傳統的雜交技術將基因在染色體上進行定位，到Max Delbruck提出基因是一種分子，進而由Oswald Avery和Alfred Hershey等證明基因的分子屬性是DNA以來，限制性內切酶的發現更直接推動了生物學上的一場工業革命，讓人類可以通過基因工程的方式來改變某種生物的基因。在這一場革命中，發現這一現象並提出＂修飾和限制＂的概念的Luria是當之無愧的領軍人物。
