CRISPR-Cas9ゲノム編集は、細胞を遺伝子組み換えする方法です。その目的のために、細胞は、Cas9ヌクレアーゼ、非特異的にDNAを切断する酵素、およびCas9ヌクレアーゼを切断されるDNA位置に導く合成ガイドRNAでトランスフェクトされます。結果として生じる二本鎖切断は、細胞固有の修復システムを活性化します。修復テンプレートを追加することにより、相同性指向修復（HDR）は修復中に配列を挿入し、ノックイン変異を生じさせることができます。修復テンプレートがない場合、修復は非相同末端結合（NHEJ）によって実現されます。しかし、NHEJはしばしば、修復された遺伝子の配列を中断する小さな欠失または挿入を引き起こし、ノックアウト変異をもたらします。

ただし、CRISPR-Cas9編集の結果は細胞間で異なる可能性があり、その結果、細胞集団が不均一になります。ただし、多くの実験環境では、細胞の遺伝的背景が均一である必要があります。これは、希望する遺伝子型を持つ細胞の単一細胞クローニングによって達成できます。