SgRNA（單鏈嚮導RNA）是CRISPR-Cas9系統中的一個關鍵組成部分，它通過與目標DNA序列互補配對，指導Cas9蛋白精確切割目標位點。這一過程涉及以下幾個關鍵步驟：
識別與配對：SgRNA包含一個20nt的靶向序列，能夠與目標DNA序列進行鹼基配對，從而識別特定的基因靶位點。
引導切割：在SgRNA的引導下，Cas9蛋白能夠切割DNA的雙鏈，產生DNA雙鏈斷裂（DSB）。
修復機制：在真核生物中，DSB可以通過非同源末端連線（NHEJ）或同源定向修復（HDR）兩種修復機制進行修復。NHEJ修復可能導致插入或缺失突變，從而實現基因的失活或編輯。而HDR修復則以供體DNA為模板，進行精確的基因編輯。
設計考慮：SgRNA的設計對於CRISPR-Cas9系統的效率和準確性至關重要。靶向序列的選擇直接影響了編輯的效率、是否發生脫靶現象，以及對最終基因編輯效果的決定性作用。
綜上所述，SgRNA的作用原理涉及識別、引導切割、以及利用細胞修復機制實現基因編輯的過程。通過精心設計SgRNA，可以提高CRISPR-Cas9系統的效率和特異性，從而實現對目標基因的精確修飾。