Evolusi
Sifat-sifat terwariskan diwariskan antar generasi via DNA, sebuah molekul yang dapat menyimpan informasi genetika. DNA merupakan sebuah polimer yang terdiri dari empat jenis basa nukleotida. Urutan basa pada molekul DNA tertentu menentukan informasi genetika. Bagian molekul DNA yang menentukan sebuah satuan fungsional disebut gen; gen yang berbeda mempunyai urutan basa yang berbeda. Dalam sel, unting DNA yang panjang berasosiasi dengan protein, membentuk struktur padat yang disebut kromosom. Lokasi spesifik pada sebuah kromosom dikenal sebagai lokus. Jika urutan DNA pada sebuah lokus bervariasi antar individu, bentuk berbeda pada urutan ini disebut sebagai alel. Urutan DNA dapat berubah melalui mutasi, menghasilkan alel yang baru. Jika mutasi terjadi pada gen, alel yang baru dapat memengaruhi sifat individu yang dikontrol oleh gen, menyebabkan perubahan fenotipe organisme. Walaupun demikian, manakala contoh ini menunjukkan bagaimana alel dan sifat bekerja pada beberapa kasus, kebanyakan sifat lebih kompleks dan dikontrol oleh interaksi banyak gen.
Cas9
Cas9 (CRISPR associated protein 9) adalah endonuklease DNA yang dipandu RNA yang terkait dengan sistem kekebalan adaptif CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) tipe II di "Streptococcus pyogenes", antara bakteri lainnya. "S. pyogenes" menggunakan Cas9 untuk menginterogasi dan membelah DNA asing, seperti DNA bakteriofag yang menyerang atau DNA plasmid. Cas9 melakukan interogasi ini dengan melepaskan lilitan DNA asing dan memeriksa apakah DNA itu komplementer terhadap wilayah "spacer" yang terdiri dari 20 pasang basa dari RNA panduan ("guide RNA"). Jika substrat DNA komplementer dengan RNA panduan, Cas9 membelah DNA yang menyerang. Dalam hal ini, mekanisme CRISPR-Cas9 memiliki sejumlah paralel dengan mekanisme interferensi RNA ("RNA interference", RNAi) di eukariota. Cas9 "native" membantu dalam ketiga langkah CRISPR: ia berpartisipasi dalam adaptasi, berpartisipasi dalam pengolahan crRNA dan memotong DNA target dibantu oleh crRNA dan RNA tambahan yang disebut tracrRNA. Cas9 "native" membutuhkan RNA panduan yang terdiri dari dua RNA yang berbeda yang berasosiasi untuk membuat panduan – CRISPR RNA (crRNA), dan "trans-activating" RNA (tracrRNA),