Im Verlauf der Vervielfältigung der DNA können spontane Fehler auftreten. Ein Schaden mit potenziell schwerwiegenden Folgen ist der Doppelstrangbruch, wie er auch von der Genschere CRISPR/Cas9 verursacht wird. Dabei kommt es zu einer Durchtrennung beider Nukleotidketten der DNA. Die zelleigenen Reparaturmechanismen treten sofort in Aktion, um den Bruch so schnell wie möglich zu beseitigen. Meistens geschieht dies durch nicht homologe Rekombination, wobei die freien Enden direkt miteinander verbunden werden. Dieser Vorgang ist sehr fehleranfällig und führt zu Mutationen im Bereich der Reparaturstelle, die meistens dafür sorgen, dass das Zielgen ausgeschaltet wird. Bei der homologen Rekombination werden DNA-Sequenzen, die identisch mit der Bruchstelle sind, als Schablone gebraucht und für die Auffüllung der Lücke verwendet, was zu einer fehlerfreien Reparatur führt. Möglich wird dies dadurch, dass jedes Chromosom in zwei Exemplaren vorhanden ist: somit gibt es eine Kopie für jeden Abschnitt der DNA. Gentechniker nutzen diesen Mechanismus, um nach dem Schnitt eine passende DNA-Sequenz von aussen hinzuzufügen und somit eine Gensequenz gezielt zu verändern.