CRISPR-Cas9 ist ein molekulares Werkzeug, das gezielt DNA schneidet. Nach diesem Schnitt aktiviert die Zelle eigene Reparaturmechanismen, um den DNA-Doppelstrangbruch zu beheben. Es gibt zwei Haupt-Reparaturmechanismen: **1. Nicht-homologe End-zu-End-Verknüpfung (NHEJ, Non-Homologous End Joining):** - Die Enden des gebrochenen DNA-Strangs werden direkt wieder verbunden. - Dieser Prozess ist fehleranfällig, da dabei kleine Insertionen oder Deletionen (Indels) entstehen können. - NHEJ wird häufig genutzt, wenn keine homologe Vorlage vorhanden ist. - Ergebnis: Oft entstehen Mutationen, die das Zielgen inaktivieren (Knock-out). **2. Homologiegerichtete Reparatur (HDR, Homology Directed Repair):** - Die Zelle nutzt eine homologe DNA-Sequenz als Vorlage, um den Bruch präzise zu reparieren. - Forscher können eine künstliche DNA-Vorlage bereitstellen, um gezielt neue Sequenzen einzufügen oder bestehende zu verändern (Knock-in). - HDR ist genauer als NHEJ, aber weniger effizient und tritt vor allem in bestimmten Zellzyklusphasen auf. **Zusammenfassung:** NHEJ ist schnell, aber ungenau und führt oft zu Gen-Inaktivierung. HDR ist präzise und ermöglicht gezielte Veränderungen, ist aber weniger effizient. Beide Mechanismen sind entscheidend für die Anwendung von CRISPR-Cas9 in der Genom-Editierung.