Cas9 sahifasining manbasini koʻrish

{{CRISPR}}
'''Cas9''' (CRISPR bilan bogʻlangan oqsil 9, avval Cas5, Csn1, Csx12 nomlari bilan atalgan) — bu bakteriya va arxeyalarning CRISPR immun tizimining bir qismi boʻlgan, DNKni kesuvchi ferment. U DNK ketma-ketliklarini maqsadli ravishda oʻzgartirish va hujayra genomini doimiy ravishda yangilash imkonini beruvchi [[CRISPR genini tahrirlash|CRISPR genom tahrirlash]] vositasi sifatida moslashtirilgan.

CRISPR-Cas9 tizimi [[Genetik injeneriya|genetika muhandisligi]], tibbiyot, qishloq xoʻjaligi va biotexnologiyada keng qoʻllaniladi. Cas9 DNKda oʻziga xos hududlarda ikki zanjirli uzilishlarni hosil qiladi. Bu esa hujayraning gomologik boʻlmagan [[Uchlarning nogomologik ulanishi|uchlarni biriktirish]] yoki [[gomologik rekombinatsiya]] kabi taʼmirlash mexanizmlari orqali genlarni faolsizlantirish<ref>{{cite journal | vauthors = Uddin F, Rudin CM, Sen T | title = CRISPR Gene Therapy: Applications, Limitations, and Implications for the Future | journal = Frontiers in Oncology | volume = 10 | page = 1387 | date = August 2020 | pmid = 32850447 | pmc = 7427626 | doi = 10.3389/fonc.2020.01387 | doi-access = free }}</ref>, olib tashlash yoki yangisini kiritish imkonini beradi. CRISPR tahrirlashdagi cheklovlarni bartaraf etish uchun Cas9 ning turli variantlari ishlab chiqilgan. Masalan, DNKning faqat bitta zanjirini kesuvchi Cas9 nikkaza (Cas9n) va turli xil PAM ketma-ketliklarini taniy oladigan versiyalar shular jumlasidandir<ref>{{cite journal |vauthors=Mali P, Esvelt KM, Church GM |date=October 2013 |title=Cas9 as a versatile tool for engineering biology |journal=Nature Methods |volume=10 |issue=10 |pages=957–963 |doi=10.1038/nmeth.2649 |pmc=4051438 |pmid=24076990}}</ref>.

CRISPR-Cas9 texnologiyasining rivojlanishi inson embrion hujayralarini tahrirlash va [[Insonning genetik rivojlanishi|genetik takomillashtirish]] masalalari boʻyicha axloqiy va huquqiy bahslarni keltirib chiqardi.

== Tarixi ==
{{Main|CRISPR}}
CRISPR/Cas tizimi tabiatda bakteriyalarning oʻzini bosqinchi viruslar va bakteriofaglardan himoya qilish vositasi sifatida shakllangan. Bu jarayonda bakteriyalar virus DNK boʻlaklarini oʻz genomiga joylashtiradi, bu esa keyingi safar xuddi oʻsha virus bilan kasallanganda adaptiv immun tizimining tezkor javob qaytarishiga imkon beradi. Ushbu tizim dastlab ''[[Streptococcus pyogenes]]'' bakteriyasida kashf etilgan, keyinchalik esa koʻplab boshqa turlarda ham mavjudligi aniqlangan.

=== Cas9 ning genomni tahrirlash vositasi sifatida rivojlanishi ===
Cas9 birinchi marta Streptococcus pyogenes bakteriyasida CRISPR bilan bogʻlangan oqsil sifatida aniqlangan va dastlab bakterial adaptiv immun tizimida ishtirok etuvchi Cas5 deb atalgan. Tadqiqotlar natijasida Cas9 tarkibida nukleaza domeni — II turdagi CRISPR tizimida DNKning ikki zanjirini kesishga mas’ul boʻlgan effektor ferment borligi aniqlandi<ref name="auto12">{{Cite journal |last=Gostimskaya |first=Irina |date=August 2022 |title=CRISPR-Cas9: A History of Its Discovery and Ethical Considerations of Its Use in Genome Editing |url=https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9377665/ |journal=Biochemistry. Biokhimiia |volume=87 |issue=8 |pages=777–788 |doi=10.1134/S0006297922080090 |issn=1608-3040 |pmc=9377665 |pmid=36171658}}</ref>.

Tadqiqotchilar Cas9 faoliyati ikki xil RNK molekulasiga bogʻliqligini aniqladilar: fermentni nishon DNK ketma-ketligiga yoʻnaltiruvchi crRNA (CRISPR RNK) va nukleaza faolligi uchun zarur boʻlgan tracrRNA (trans-aktivator CRISPR RNK)<ref>{{Cite journal |last=Deltcheva |first=Elitza |last2=Chylinski |first2=Krzysztof |last3=Sharma |first3=Cynthia M. |last4=Gonzales |first4=Karine |last5=Chao |first5=Yanjie |last6=Pirzada |first6=Zaid A. |last7=Eckert |first7=Maria R. |last8=Vogel |first8=Jörg |last9=Charpentier |first9=Emmanuelle |date=March 2011 |title=CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III |url=https://www.nature.com/articles/nature09886 |journal=Nature |language=en |volume=471 |issue=7340 |pages=602–607 |doi=10.1038/nature09886 |issn=0028-0836|pmc=3070239 }}</ref>.

2012-yilda [[Jennifer Doudna]] va [[Emmanuelle Charpentier]] ushbu ikki RNK molekulasini bitta yagona [[Yo‘naltiruvchi RNK|yoʻl boshlovchi RNK]]ga (sgRNA) birlashtirib, Cas9 endonukleazasini soddalashtirilgan ikki komponentli tizimga aylantirdilar. Bu tizim Cas9 bilan birikkanda, yoʻl boshlovchi RNK tomonidan belgilangan DNK nishonini topish va kesish imkonini berdi<ref name="pmid22745249">{{cite journal |author-link5=Jennifer Doudna |vauthors=Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E |date=August 2012 |title=A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity |journal=Science |volume=337 |issue=6096 |pages=816–821 |bibcode=2012Sci...337..816J |doi=10.1126/science.1225829 |pmc=6286148 |pmid=22745249}}</ref>. Oʻsha yili oʻtkazilgan tadqiqotlar CRISPR-Cas9 komponentlarini in vitro (probirkada) sharoitida DNKning muayyan nuqtalarida ikki zanjirli uzilishlar hosil qilish uchun dasturlash mumkinligini koʻrsatdi va bu genomni tahrirlash uchun asos boʻldi.

Yoʻl boshlovchi RNKning nukleotid ketma-ketligini oʻzgartirish orqali sunʼiy Cas9 tizimini istalgan DNK ketma-ketligini nishonga olish va kesish uchun dasturlash mumkin boʻldi<ref name="pmid22745249" />. Taxminan oʻsha vaqtda [[Virginijus Šikšnys]], Gasiūnas, Barrangou va Horvath kabi tadqiqotchilar hamkorligida S. thermophilus bakteriyasidan olingan Cas9 tizimi ham oʻzining crRNA ketma-ketligini oʻzgartirish orqali muayyan DNK sohalarini nishonga olish uchun qayta dasturlanishi mumkinligini isbotladilar.

2013-yilda [[Feng Zhang]] va [[George Church]] boshchiligidagi tadqiqot guruhlari inson genomida muvaffaqiyatli maqsadli DNK tahrirlash amalga oshirilganini maʼlum qilishdi<ref name="auto12" /><ref name="Hsu2014">{{cite journal |author-link3=Feng Zhang |vauthors=Hsu PD, Lander ES, Zhang F |date=June 2014 |title=Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering |journal=Cell |volume=157 |issue=6 |pages=1262–1278 |doi=10.1016/j.cell.2014.05.010 |pmc=4343198 |pmid=24906146}}</ref><ref name="Cong2013">{{cite journal |author-link11=Feng Zhang |vauthors=Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S, Barretto R, Habib N, Hsu PD, Wu X, Jiang W, Marraffini LA, Zhang F |date=February 2013 |title=Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems |journal=Science |volume=339 |issue=6121 |pages=819–823 |bibcode=2013Sci...339..819C |doi=10.1126/science.1231143 |pmc=3795411 |pmid=23287718}}</ref><ref name="Mali2013">{{cite journal |vauthors=Mali P, Yang L, Esvelt KM, Aach J, Guell M, DiCarlo JE, Norville JE, Church GM |date=February 2013 |title=RNA-guided human genome engineering via Cas9 |journal=Science |volume=339 |issue=6121 |pages=823–826 |bibcode=2013Sci...339..823M |doi=10.1126/science.1232033 |pmc=3712628 |pmid=23287722}}</ref>. Bu eukariotik tizimlarda CRISPR-Cas9 tizimining maqsadli modifikatsiya uchun birinchi marta qoʻllanilishi edi. Ushbu kashfiyotlar CRISPR-Cas9 tizimini turli xil organizmlar uchun koʻp qirrali genom tahrirlash vositasi sifatida rivojlanishiga turtki boʻldi<ref name="Mojica2016">{{cite journal |vauthors=Mojica FJ, Montoliu L |year=2016 |title=On the Origin of CRISPR-Cas Technology: From Prokaryotes to Mammals |journal=Trends in Microbiology |volume=24 |issue=10 |pages=811–820 |doi=10.1016/j.tim.2016.06.005 |pmid=27401123}}</ref>.

DNKni kesishdan tashqari, CRISPR-Cas9 tizimi maqsadli genlarni faollashtirish yoki oʻchirish imkonini beruvchi dasturlanadigan [[Transkripsiya omili|transkripsiya omillari]] sifatida ishlash uchun ham oʻzgartirildi<ref>{{cite journal |vauthors=Larson MH, Gilbert LA, Wang X, Lim WA, Weissman JS, Qi LS |date=November 2013 |title=CRISPR interference (CRISPRi) for sequence-specific control of gene expression |journal=Nature Protocols |volume=8 |issue=11 |pages=2180–2196 |doi=10.1038/nprot.2013.132 |pmc=3922765 |pmid=24136345}}</ref>. Ushbu tizim rivojlanishining ahamiyati 2020-yilda rasman eʼtirof etildi: Emmanuelle Charpentier va Jennifer Doudna CRISPR-Cas9 genom tahrirlash boʻyicha qilgan ishlari uchun [[Kimyo boʻyicha Nobel mukofoti]] bilan taqdirlandilar<ref name="auto12" />.

== Yana qarang ==
* [[CRISPR]]
* [[CRISPR genini tahrirlash]]
* [[Genom tahrirlash]]
* [[Rux barmoq nukleazasi]]

== Manbalar ==
{{manbalar|2}}

== Qoʻshimcha oʻqish uchun ==
{{refbegin}}
* {{cite journal | vauthors = Kennedy EM, Cullen BR | title = Bacterial CRISPR/Cas DNA endonucleases: A revolutionary technology that could dramatically impact viral research and treatment | journal = Virology | volume = 479-480 | pages = 213–220 | date = May 2015 | pmid = 25759096 | pmc = 4424069 | doi = 10.1016/j.virol.2015.02.024 }}
* {{cite journal | vauthors = Abbott TR, Dhamdhere G, Liu Y, Lin X, Goudy L, Zeng L, Chemparathy A, Chmura S, Heaton NS, Debs R, Pande T, Endy D, La Russa MF, Lewis DB, Qi LS | title = Development of CRISPR as an Antiviral Strategy to Combat SARS-CoV-2 and Influenza | journal = Cell | volume = 181 | issue = 4 | pages = 865–876.e12 | date = May 2020 | pmid = 32353252 | pmc = 7189862 | doi = 10.1016/j.cell.2020.04.020 | doi-access = free }}
** {{cite magazine |author=Steven Levy |date=March 18, 2020 |title=Could Crispr Be Humanity's Next Virus Killer? |magazine=Wired |url=https://www.wired.com/story/could-crispr-be-the-next-virus-killer/}}
{{refend}}

[[Turkum:Genom tahrirlash]]
[[Turkum:Immun tizimi]]
[[Turkum:Bakteriya oqsillari]]