Site-Directed Nuclease (SDN) edycja genomu wymaga użycia różnych enzymów tnących DNA (nukleazy) które są skierowane do cięcia DNA w określonym miejscu przez szereg różnych układów wiążących DNA. Po wykonaniu cięcia, własny mechanizm naprawy DNA komórki rozpoznaje przerwanie i naprawia uszkodzenie, przy użyciu jednego z dwóch szlaków, które są naturalnie obecne w komórkach:
- niehomologiczne łączenie końcowe (NHEJ): Cięte DNA jest ponownie dołączane, ale w ten sposób kilka par zasad może zostać zjedzonych lub dodanych, co spowoduje przypadkowe małe usunięcie (aż do 20) lub dodatki (kilka par zasad) nukleotydów w miejscu cięcia.
- naprawa ukierunkowana na homologię (HDR): DNA dawcy, który niesie pożądaną zmianę i ma homologię z miejscem docelowym, stosuje się do wprowadzenia tej zmiany w miejscu cięcia. W ten sposób możesz wprowadzić określone zamierzone wstawienia, zmiany lub usunięcia.
Edycja genomu pozwala celowo i precyzyjnie wyeliminować niepożądaną cechę lub (re)wprowadzenie pożądanej cechy.
Techniki edycji genomu za pośrednictwem nukleazy obejmują: