Cas9

CRISPR-associated endonuclease Cas9
Crystal structure of S. pyogenes Cas9 in complex with sgRNA and its target DNA at 2.5 Å resolution.
Identifiers
Organism	استرپتوکوک پیوژنز M1
Symbol	cas9
Alt. symbols	SpCas9
آنتره	۹۰۱۱۷۶
بانک داده پروتئین	4OO8
مرکز ملی اطلاعات زیست‌فناوری	NC_002737.2
مرکز ملی اطلاعات زیست‌فناوری	NP_269215.1
UniProt	Q99ZW2
Other data
عدد گروه آنزیم	-. - ۳٫۱. -. -
کروموزوم	Genomic: خطای عبارت: نویسه نقطه‌گذاری شناخته نشده «۸» - خطای عبارت: نویسه نقطه‌گذاری شناخته نشده «۸» Mb

کَس۹ یا Cas9 (کوتاه شده CRISPR associated protein 9 که قبلاً Cas5، Csn1 یا Csx12 نامیده می‌شد) یک پروتئین ۱۶۰ کیلودالتونی است که نقش حیاتی در دفاع ایمنی برخی باکتری‌ها در برابر ویروس‌های DNA و پلاسمیدها ایفا می‌کند و به شدت در برنامه‌های مهندسی ژنتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارکرد اصلی آن برش دی‌ان‌ای و در نتیجه تغییر ژنوم سلول است. تکنیک ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9 نقش مهمی در اهدای جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۲۰ به امانوئل شارپنتیه و جنیفر دودنا داشت.^[۱]

از نظر فنی‌تر، Cas9 یک آنزیم اندونوکلئاز DNA هدایت‌شده با RNA دوگانه است که با سیستم ایمنی تطبیقی خوشه‌ای با تکرارهای کوتاه پالیندرومیک بین‌فاصله منظم (کریسپر) در استرپتوکوک پیوژنز مرتبط است.^[۲][۳] S. pyogenes از CRISPR برای به خاطر سپردن و از Cas9 برای بازجویی و جدا کردن DNA خارجی، مانند DNA باکتریوفاژ مهاجم یا DNA پلاسمید، استفاده می‌کند.^{[۳][۴][۵][۶]} Cas9 این بازجویی را با باز کردن DNA خارجی و بررسی مکان‌های مکمل ناحیه ۲۰ جفت پایه RNA راهنما انجام می‌دهد. اگر سوبسترای DNA مکمل RNA راهنما باشد، Cas9 DNA مهاجم را می‌شکافد. از این نظر، مکانیسم CRISPR-Cas9 دارای تعدادی مشابه با مکانیسم تداخل آران‌ای (RNAi) در یوکاریوت‌ها است.

آنزیم های Cas9 به همراه توالی CRISPR اساس فناوری CRISPR-Cas9 را تشکیل می دهند که می‌تواند برای ویرایش ژن ها در موجودات زنده باشد. این فرایند ویرایش دارای کاربرد های متنوعی از جمله تحقیقات بیولوژیکی، توسعه محصولات بیوتکنولوژی و درمان بیماری ها است.^[۷]

1. ↑ "The Nobel Prize in Chemistry 2020". NobelPrize.org (به انگلیسی). Retrieved 2020-10-07.
2. ↑ Deltcheva E, Chylinski K, Sharma CM, Gonzales K, Chao Y, Pirzada ZA, Eckert MR, Vogel J, Charpentier E (March 2011). "CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III". Nature. 471 (7340): 602–607. Bibcode:2011Natur.471..602D. doi:10.1038/nature09886. PMC 3070239. PMID 21455174.
3. ↑ ^{۳٫۰ ۳٫۱} Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E (August 2012). "A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity". Science. 337 (6096): 816–21. Bibcode:2012Sci...337..816J. doi:10.1126/science.1225829. PMC 6286148. PMID 22745249.
4. ↑ Heler R, Samai P, Modell JW, Weiner C, Goldberg GW, Bikard D, Marraffini LA (March 2015). "Cas9 specifies functional viral targets during CRISPR-Cas adaptation". Nature. 519 (7542): 199–202. Bibcode:2015Natur.519..199H. doi:10.1038/nature14245. PMC 4385744. PMID 25707807.
5. ↑ Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, Richards M, Boyaval P, Moineau S, et al. (March 2007). "CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes". Science. 315 (5819): 1709–12. Bibcode:2007Sci...315.1709B. doi:10.1126/science.1138140. PMID 17379808. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)
6. ↑ Garneau JE, Dupuis MÈ, Villion M, Romero DA, Barrangou R, Boyaval P, Fremaux C, Horvath P, Magadán AH, Moineau S (November 2010). "The CRISPR/Cas bacterial immune system cleaves bacteriophage and plasmid DNA". Nature. 468 (7320): 67–71. Bibcode:2010Natur.468...67G. CiteSeerX 10.1.1.451.9645. doi:10.1038/nature09523. PMID 21048762.
7. ↑ ارتقا صفحه ۱۶.