Com funciona el CRISPR-Cas9?

El CRISPR-Cas9 està format per dos components principals:

-L'ARN guia (ARNg) és una mescla d'ARN bacterians: ARNcr i ARNtracr (ARNcr trans-activat). Així l'ARNg combina en un sola molècula d'ARN l'especificitat dels ARNcr i les propietats estructurals dels ARNtracr. 

-L'endonucleasa és un enzim que talla un àcid nucleic en fragments més curts i està associada al CRISPR.

Perquè la seqüència genòmica pugui ser editada, ha de contenir l'anomenada seqüència PAM (de l'anglès: Protospacer Adjacent Motif). La seqüència PAM es troba a continuació de la seqüència del ADN genòmic diana per l'ARNg. 

1.Un cop el complex ARNg/Cas9 reconeix la seqüència diana del ADN genòmic, Cas9 tallarà les dues cadenes de l'ADN genòmic 3-4 bases per sobre de la seqüència PAM (en direcció 5' de l'ADN).

2.Un cop tallat l'ADN, la cèl·lula intentarà reparar el dany, i ho pot fer emprant qualsevol dels dos mecanismes de reparació que té: unint els dos extrems tallats de forma no homòloga (mecanisme conegut com a NHEJ) o per la via emprant l'homologia de cadena (HDR). El mecanisme NHEJ sovint causa mutacions per inserció o per pèrdua de bases d'ADN, i així causant desplaçament en el marc de lectura dels codons, i causant codons d'aturada de forma prematura. Per la reparació HDR cal una plantilla per reparar el tall. Així la biologia molecular treu avantatge d'aquest mètode de reparació per introduir mutacions específiques en un gen. Així a falta de subministrar una plantilla d’ADN per la reparació de tipus HDR, la cèl·lula repararà el ADN pel mètode NHEJ.