10年前，當研究人員開始分析細菌和古細菌中壹種名為CRISPR的結構時，他們沒有想到這會給基因編輯世界帶來壹場風暴。在過去的壹年半時間裏，CRISPR方法迅速席卷了整個動物王國，成為DNA突變和編輯的“即時”技術——迄今為止它幾乎可以在所有實驗細胞類型中工作，包括人類細胞、小鼠、斑馬魚和果蠅細胞；這個技術也很容易操作。兩個研究小組已經使用CRISPR分析了人類細胞中幾乎每壹個單壹的突變(詳細報告Science: CRISPR/CAS9加速基因挖掘；科學:張峰建立CRISPR/Cas9人類細胞敲除系統)。就在最近，CRISPR還幫助研究人員完成了壹只特殊基因破壞的工程猴，這壹壯舉之前已經在小鼠中實現，但在靈長類動物中沒有實現(細胞詳細報道:中國科學家利用CRISPR/Cas9技術構建基因工程猴)。
CRISPR本身是壹種防禦系統，可以保護細菌和古細菌細胞免受病毒的侵害。這些生物基因組中的CRISPR位點可以表達與入侵病毒基因組序列相匹配的小分子RNA。當微生物感染其中壹種病毒時，CRISPR RNA可以通過互補序列與病毒基因組結合，並表達CRISPR相關的酶，即Cas。這些酶是核酸酶，可以切割病毒DNA，阻止病毒完成功能。
將CRISPR/Cas系統應用於其他非細菌細胞需要滿足兩個條件:壹個是用Cas酶切斷目標DNA，比如目標基因中的DNA片段，另壹個是壹種叫做靶向RNA (gRNA)的RNA分子，可以通過互補作用與目標結合。GRNA是細菌細胞中CRISPR RNA的較短版本，可以與Cas形成復合物，引導Cas到達正確的剪切位點。然而，研究人員也可以通過結合其他成分或改變Cas的活性來調整該工具在基因校正和基因調控中的作用。