Vlakbij het DNA van de CRISPR-delen ligt een aantal Cas-genen. Zij coderen voor diverse Cas-eiwitten, zoals de enzymen helicase (verbreekt de H-bruggen in DNA) en nuclease Cas9 (knipt DNA). De bacterie maakt van elke repeat van CRISPR samen met een spacer-DNA een RNA-kopie: het gids-RNA (gRNA). Een gRNA koppelt aan een Cas9-eiwit tot een CRISPRCas9-eiwit. Dat controleert het grondplasma specifiek op bacteriofaag-DNA. Injecteert een bekende faag een bacterie, dan herkent het gRNA van het CRISPR-Cas9-eiwit het complementaire faag-DNA. Cas-helicase splitst het virus-DNA en het gRNA bindt aan het complementaire virus-DNA. Cas-nuclease knipt vervolgens het faag-DNA in stukjes.