Cas9 以高特异性靶向基因组位点。然而,当用于敲入时,Cas9 通常会导致非预期的靶向敲除,而不是预期的编辑。这种不精确性是无法进行克隆选择的直接体内编辑的障碍。在这里,我们展示了一种高通量工作流程,以比率方式评估编辑结果的靶向效率和精度。使用这种工作流程,我们筛选了供体 DNA 和 Cas9 变体的组合,以及与 DNA 修复蛋白的融合。这产生了新的高性能双链断裂修复编辑剂和组合优化,敲入精度提高了几个数量级。Cas9-RC 是一种与 eRad18 和 CtIP 融合的新型 Cas9,在发育中的小鼠大脑中,体外和体内的敲入性能提高了 3 倍以上。继续使用这种效率和精度的比率框架对现有和新型编辑剂进行比较评估,将进一步促进直接体内敲入和未来基因疗法的发展。