CRISPR / Cas9ゲノム編集システムは、RNA誘導エンドヌクレアーゼを用いて、DNAに部位特異的二本鎖切断（DSB）を導入します。 エンドヌクレアーゼCas9は、ガイドRNAによって規定される特定の部位でのDNA切断に使用でき、ゲノム分野において最も選ばれている技術です
Cas9媒介性切断は、標的DNA中のProtospacer adjacent motif（PAM）の存在に依存します。Non Homologous End Joining（NHEJ）DNA修復経路は、Cas9誘導DSBを修復する役割がありますが、この修復にエラーが起きやすいため、その後に遺伝子機能を破壊する挿入および欠失（indels）が起こり得ます。 DSBは、主に任意のゲノム位置での挿入、大きな欠失、またはゲノム再編成などの特定の配列置換の導入に用いられます。
結合はするけれどDNAを切断しない（破壊されたCas9）特定の触媒ドメインに融合したCas9のバージョンは、特異的な内在性遺伝子の発現を上方または下方制御することができます。それに加え、ヒストン修飾またはDNAメチル化を改変する可能性があります。
Streptococcus pyogenesおよびStaphylococcus aureus由来のCas9タンパク質は、最も特徴付けられたCRISPR関連ヌクレアーゼで、2つの新しいCRISPR関連ヌクレアーゼとして、Lachnospiraceae細菌由来のCpf1および、Acidaminococcus sp由来のCpf1が挙げられています。
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