crispr是原核生物基因组内，一段短的重复序列，天然存在于细菌和古细菌中。在病毒和细菌的“进化斗争史”过程中，病毒可以把自身的基因整合到细菌中，进一步利用细菌的胞内“工具”，帮助自己完成基因的复制过程；而细菌为了将病毒入侵带来的非己基因清除，进化出crispr-cas9系统。利用该系统，细菌把病毒基因从自己的基因组上剪切掉。从整个过程来看，crispr-cas9系统是细菌的“免疫系统”，是抵抗病毒等外源遗传物质入侵的一种获得性免疫系统。
crispr-cas9系统包含guide rna，也被称为single guide rna，sgrna，以及有核酸内切酶活性的cas 9蛋白。
其中sgrna包含了与目标dna上特定基因序列互补的一段rna序列，以及用于识别cas9的一段序列。cas9是一种酶，它充当crispr系统的“剪刀”。cas9能够被程序性地引导到目标dna上，并在特定的dna序列位置切割dna链。
在实验过程中，将sgrna与cas9蛋白结合，形成一个复合物。这个复合物能够通过sgrna的序列精确定位到目标基因的位置，并引导cas9切割目标dna。一旦dna被切割，细胞的自身修复机制会介入，修复dna损伤。dna修复过程通常涉及两种主要机制。非同源末端连接（non-homologous end joining，nhej）通常导致随机的插入或删除dna片段，从而引起基因突变。同源重组（homology-directed repair，hdr）允许精确地插入新的dna序列，实现精确的基因编辑。
crispr的成功应用，有诸多关键点，其中一项，就是对于实验环境中，核酸污染的控制。在pcr实验室中，dna污染很难清除。即使只有一个污染的dna分子被检测到，也会使整个pcr检测过程出现误差。为确保pcr试验数据准确，预防dna或rna交叉污染，pcr实验室大多会常备dna/rna污染清除剂。德国mb公司生产的pcr clean™，可有效地降解大多数表面上（轻质金属或有色金属除外）的扩增子，质粒或基因组dna和rna。该产品还能有效地去除dna酶和rna酶。使用便捷，可直接喷洒在物体表面。保护实验人员，避免接触dna污染。非碱性，无致癌性，成分安全。