Universal International Scientific Journal
177
M.O.Olimov., Sh.A.Nabiyeva.,
Sh.Sh.Shodmonova., F.M.To‘xtaboyeva
Andijon davlat universiteti
Uzbekistan
feruzatoxtaboyeva1971@gmail.com
HUJAYRA MUHANDISLIGIDA FOYDALANILADIGAN TEXNOLOGIK JARAYONLAR
Abstract:
Cell engineering is a science located at the intersection of biology and technology, which
provides for the modification and targeted use of cells using various technological processes. This article
reviews modern technological processes such as cell culture, genetic editing, differentiation, bioprinting,
cryopreservation, bioreactor technologies, biomarker monitoring, and the use of nanotechnologies.
Keywords:
cell engineering, genetic editing, regenerative medicine, bioreactor technologies, tissue
engineering, CRISPR-Cas9, 3D bioprinting, cryopreservation, biomarker monitoring, nanotechnologies.
Annotatsiya:
Hujayra muhandisligi biologiya va texnologiyaning kesishgan nuqtasida joylashgan
fan bo‘lib, turli xil texnologik jarayonlar yordamida hujayralarni modifikatsiya qilish va ulardan maqsadli
foydalanishni ta’minlaydi. Ushbu maqolada hujayralarni o‘stirish, genetik tahrirlash, differensiyatsiya,
bioprinting,
kriokonservatsiya,
bioreaktor
texnologiyalari,
biomarker
monitoringi,
va
nanotexnologiyalardan foydalanish kabi zamonaviy texnologik jarayonlar ko‘rib chiqiladi.
Universal Xalqaro Ilmiy Jurnal
Jurnalning bosh sahifasi:
Universal International Scientific Journal
Year: 2024 Issue: 1 Volume: 9
International indexes
Universal International Scientific Journal
17
8
Kalit so‘zlar:
hujayra muhandisligi, genetik tahrirlash, regenerativ tibbiyot, bioreaktor
texnologiyalari, to‘qima muhandisligi, CRISPR-Cas9, 3D bioprinting, kriokonservatsiya, biomarker
monitoringi, nanotexnologiyalar.
Аннотация:
Клеточная инженерия – наука на стыке биологии и технологий, обеспечивающая
модификацию клеток и их целевое использование с помощью различных технологических
процессов. В этой статье рассматриваются современные технологические процессы, такие как
культура клеток, генетическое редактирование, дифференциация, биопечать, криоконсервация,
биореакторные технологии, мониторинг биомаркеров и использование нанотехнологий.
Ключевые слова:
клеточная инженерия, генетическое редактирование, регенеративная
медицина, биореакторные технологии, тканевая инженерия, CRISPR-Cas9, 3D-биопечать,
криоконсервация, мониторинг биомаркеров, нанотехнологии.
Language:
Uzbek
Citation:
Olimov, M., Nabiyeva, S., Shodmonova, S., & Tokhtaboyeva, F. (2024).
TECHNOLOGICAL PROCESSES USED IN CELL ENGINEERING. Universal International Scientific
Journal, 1(9), 177–182. Retrieved from
https://universaljurnal.uz/index.php/jurnal/article/view/1386
Doi:
https://doi.org/10.5281/zenodo.14534900
Hujayra muhandisligi bugungi kunda
biologiya,
tibbiyot
va
texnologiya
kesishmasida joylashgan, tez rivojlanayotgan
ilmiy yo‘nalishdir. 2012-yilda CRISPR-Cas9
texnologiyasining kashf etilishi bu sohada
inqilob
yasadi
va
genetik
tahrirlash
jarayonlarini ancha soddalashtirdi. 2021-yilga
kelib, regenerativ tibbiyot va organoidlarni
yaratish bo‘yicha tadqiqotlar tufayli global
hujayra muhandisligi bozori 14,5 milliard
AQSh dollariga yetgan va 2030-yilgacha 30
milliard
dollardan
oshishi
prognoz
qilinmoqda. Hujayra muhandisligi inson
sog‘lig‘ini tiklash va uzoq umr ko‘rishni
ta’minlashga
qaratilgan[1].
Masalan,
regenerativ tibbiyotda ildiz hujayralari asosida
yurak, jigar yoki teri kabi to‘qimalarni qayta
tiklash muvaffaqiyatli amalga oshirilmoqda.
Bundan tashqari, gen terapiyasi yordamida
qator irsiy kasalliklarning oldini olish va
davolash imkoni paydo bo‘ldi. Hujayra
muhandisligi shuningdek, qishloq xo‘jaligida
genetik
jihatdan
modifikatsiyalangan
organizmlar
(GMO)
yordamida
yuqori
hosildorlikka erishish va o‘simliklarning
stressga
chidamliligini
oshirish
uchun
qo‘llanilmoqda. Biroq, ushbu yo‘nalishning
tez rivojlanishi genetik xavfsizlik, ekologik
barqarorlik va etnik masalalarni keltirib
Universal International Scientific Journal
17
9
chiqarmoqda,
bu
texnologiyalarning
ehtiyotkorlik bilan qo‘llanishini talab qiladi.
Hujayra muhandisligi deb, hujayrani
sun'iy
muhitda
o'stirish,duragaylash
va
konstruksiya asosida yangi tipdagi hujayra
olish
usuliga
aytiladi.
Duragaylashda
hujayralarni sun'iy qo'shish orqali gibrid
genom
tutgan
hujayra
olinadi.
Duragaylashning bu usulining mohiyati
shundan iboratki, ota-ona avlodlari sifatida
jinsiy
hujayralar
(gameta)dan
foydalanilmasdan o'simlik tanasi (somatik)
hujayralardan
foydalanib,
ulardan
protoplastlar ajratib olinadi. Ma'lum tashqi
omil ta'sirida protoplastlarning, bir-biri bilan
qo'shilishga erishiladi. Olingan duragay
hujayralardan duragay o'simlik tiklanadi. In
vitro sharoitida hosil bo'lgan har xil
hujayralarning turli organoidlarini (yadro,
sitoplazma,
mitoxondriya,
xloroplastlar,
xromosoma)
qo'shilishidan
yashovchan
hujayralar
yaratishga
hujayraning
rekonstruksiyasi deb aytiladi. Bunday tadbir
natijasida yadro va sitoplazmatik genlarning
odatdan tashqari qo'shilishi natijasida yangi
hujayra
hosil
bo'ladi[2].
"Hujayra
muhandisligi" iborasi birinchi marta 1968 –
yilda
nashr
etilgan
maqolada
yoqilg'i
xujayralarini
takomillashtirish
jarayonini
tasvirlash uchun ishlatilgan[3].
Hujayra muhandislik sohasi to‘qimalar
muhandisligida
biotibbiyot
tadqiqotlari
rivojlanishi
bilan
ko‘plab
rivojlangan
davlatlarda qiziqish uyg'otmoqda. Bu sohadagi
nashrlar 2000-yillarning boshlarida bir necha
mingdan 2020-yilda deyarli 40 000 ga
yetdi[4].
Genomni tahrir qilish, shuningdek,
"genlarni tahrir qilish" deb ataladi - bu
o'simlik, hayvon va mikroblarning genetik
materialini (odatda DNK) o'zgartiradigan
yangi texnikalar to'plamini tasvirlash uchun
ishlatiladigan atama. Umuman olganda, bu
usullar DNKning "tahrirlash" tizimlarining har
xil turlaridan iborat bo'lib, ular genomning
aniq, maqsadli joylariga DNK ketma -ketligini
kiritish, o'chirish yoki boshqa yo'l bilan
o'zgartirishga
qaratilgan.
Organizmning
genetik materiali reproduktiv jarayon orqali
emas, balki odamlar tomonidan to'g'ridan -
to'g'ri va sun'iy ravishda o'zgartiriladi va bu
usullar genetik muhandislik turiga aylanadi,
natijada
genetik
modifikatsiyalangan
organizmlar (GDO) paydo bo'ladi. Genomni
tahrir
qilish
tizimlari
molekulyar
komponentlardan
iborat
bo'lib,
ular
genomning
maqsadli
joyida
o'zgartirish
("tahrir" qilish) uchun dasturlashtirilgan.
Genomni tahrir qilishning eng keng tarqalgan
usuli bu CRISPR-Cas9 yoki CRISPR, lekin
Universal International Scientific Journal
1
80
boshqa usullar shunga o'xshash printsiplarga
amal qiladi[3].
1970-yillarning oxirida Herb Boyer va
Stenli Koen antibiotiklarga chidamli genetik
jihatdan o'zgartirilgan bakteriyalarni topdilar,
bu esa genlarni tahrirlashni yoritishga olib
keldi. 2012 – yilgacha genlarni tahrirlash
tushunchasi afsona edi. 2012 – yilda CRISPR
genini tahrirlash texnikasining kashf etilishi
genetika davrini o'zgartirdi. Kaliforniya
universiteti tadqiqotchilari guruhi CRISPR-
CAS9 tizimini kashf etdilar, bu bakterial
immunitet tizimi deb ataladigan, maqsadli
joyda genlarni o'zgartira oladi. 1982 – yilda
esa inson insulinini ishlab chiqaruvchi
bakteriyalar
aniqlandi
va
kontseptsiya
rivojlandi. FDA ma'qullaganidan so'ng, bu
sintetik insulin shu qadar mashhur bo'ldiki, u
tijoratda mavjud bo'ldi. CRISPR tarkibiy
qismlari boshqa, murakkabroq organizmlarga
o'tkazilganda, bu komponentlar genlarni
boshqarishi mumkin, bu jarayon "genlarni
tahrirlash" deb nomlanadi. 2017 – yilgacha
Yaponiyaning Kanazava universiteti xodimi
Mikixiro Shibata va Tokio universitetidan
Xiroshi
Nishimasu
boshchiligidagi
tadqiqotchilar
guruhi
CRISPR
qanday
ko'rinishini birinchi marta ochib berguniga
qadar bu jarayon qanday ko'rinishini hech kim
bilmas edi. Hozirgi vaqtda bu genetik
manipulyatsiyaning
eng
oson,
eng
moslashuvchan va eng aniq yondashuvi,
shuning uchun ilmiy hamjamiyatda shov-
shuvga sabab bo'lmoqda. Immun tizimi bilan
taqqoslaydigan bo'lsak, ba'zi bakteriyalar
CRISPR-Cas9 ga o'xshash tug'ma gen
tahrirlash mexanizmiga ega bo'lib, ular
viruslar kabi bostirib kiruvchi patogenlarga
javob berish uchun foydalanadilar[5].
CRISPR
(Clustered
Regularly
Interspaced Short Palindromic Repeats): Bu
bakteriyalarda genetik kodning takrorlanuvchi
qismlari bo‘lib, viruslarga qarshi immun tizimi
vazifasini bajaradi. Cas9: Bu oqsil bo‘lib,
"molekulyar qaychi" sifatida ishlaydi. U
DNKning ma’lum qismlarini aniqlab, kesib
tashlash imkonini beradi. CRISPR-Cas9 tizimi
bakteriyalarning viruslardan himoyalanish
uchun
ishlatiladigan
mexanizmini
laboratoriyada
genetik
manipulyatsiyalar
uchun moslashtirilgan. O‘zgarish kiritmoqchi
bo‘lgan genni tanlash uchun Cas9 oqsiliga
biriktirilgan
yo‘riqchi
RNK
(gRNA)
ishlatiladi. Ushbu gRNA maqsadli DNKni
aniqlashda yordam beradi. Cas9 oqsili gRNA
ko‘rsatgan joyda DNKni kesib tashlaydi[6].
Tabiiy tiklanish jarayonida hujayra DNKni
tuzatishga urinadi. Shu vaqtda: o‘zgartirilgan
genetik material (masalan, yangi gen yoki
mutatsiya) qo‘shilishi mumkin. CRISPR-
Cas9ning hujayra muhandisligidagi ahamiyati
genlarning vazifasini o‘rganish uchun ularni
Universal International Scientific Journal
1
8
1
o‘chirish yoki o‘zgartirish imkonini beradi. U
yordamida genetik kasalliklarni (masalan,
orfan kasalliklar, saraton) davolash uchun,
o‘simlik va hayvonlarni modifikatsiya qilish
orqali
oziq-ovqat
sifatini
yaxshilashda
qo‘llaniladi.
XULOSA
Hujayra muhandisligi – biologiya,
muhandislik va biotexnologiya fanlarining
kesishgan nuqtasida rivojlanayotgan ilg‘or
soha bo‘lib, u insoniyat oldidagi global
muammolarga yechim taklif etmoqda. Ushbu
fan hujayralar strukturasini va molekulyar
mexanizmlarini
o‘rganish,
ularni
manipulyatsiya qilish orqali yangi ilmiy va
amaliy
imkoniyatlarni
ochib
bermoqda.
Hujayra
muhandisligi
texnologiyalari,
jumladan CRISPR-Cas9, gen terapiyasi, 3D
bioprinterlar va regenerativ tibbiyot, nafaqat
genetik kasalliklarni davolash va sun’iy
organlar yaratish imkonini berdi, balki saraton,
irsiy
kasalliklar
va
boshqa
jiddiy
muammolarni
hal
qilishda
ham
katta
yutuqlarga erishmoqda. Shu bilan birga, oziq-
ovqat xavfsizligini ta’minlash, ekologik
muhitni
saqlash
va
bioenergetikani
rivojlantirishda ham hujayra muhandisligi
muhim o‘rin egallab kelmoqda. Bugungi
kunda genetik jihatdan modifikatsiyalangan
o‘simliklar va hayvonlar, bioyoqilg‘i ishlab
chiqarish
uchun
modifikatsiyalangan
mikroorganizmlar, hamda antibiotiklar va
vaksinalar ishlab chiqarish kabi sohalarda
katta yutuqlar qayd etilgan. Masalan, Golden
Rice, laboratoriyada ishlab chiqarilgan go‘sht
va CAR-T terapiyasi kabi texnologiyalar ilm-
fanning amaliy natijalarini yaqqol ko‘rsatib
beradi. Biroq, hujayra muhandisligi bilan
bog‘liq texnologik yutuqlar qatorida genetik
xavfsizlik, ekologik barqarorlik va etnik
masalalar
ham
mavjud.
Ushbu
texnologiyalarni xavfsiz qo‘llash, ilmiy
jamiyat va jamoatchilik o‘rtasida muloqotni
kuchaytirish
orqali
sohaning
barqaror
rivojlanishini ta’minlash muhimdir. Hujayra
muhandisligi XXI asrning asosiy ilmiy
yutuqlari
qatoridan
joy
olib,
tibbiyot,
ekologiya va qishloq xo‘jaligida inqilobiy
o‘zgarishlar kiritmoqda. Uning rivoji inson
salomatligi va turmush sifatini oshirishda hal
qiluvchi rol o‘ynashi kutilmoqda. Shu bilan
birga,
bu
sohaning
salohiyati
global
muammolarni hal qilishda yangi istiqbollar
ochmoqda va kelajakda uning yanada keng
qo‘llanilishi kutilmoqda.
Universal International Scientific Journal
1
82
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI
1.
"cell engineering - Search Results - PubMed". PubMed. Retrieved 2021-11-19.
2.
Q.Q.Qoʻchqarov,F.M.Toʻxtaboyeva-BIOTEXNOLOGIYANING EKOLOGIK
ASOSLARI (O'quv qo'llamma) TOSHKENT-2016 –P: 132-133.
3.
"Gene tahrirlash nima?" https://www.gmolabel.org/uz/bilgiler/gen-duzenleme-
nedir/
4.
Nerem, Robert M. (1991-09-01). "Cellular engineering". Annals of Biomedical
Engineering. 19 (5): 529–545.
5.
"TALEN
va
CRISPR
nukleazalari"
https://arxiv.uz/uz/documents/slaydlar/biotexnologiya/talen-va-crispr-nukleazalari.
6.
Alagoz Y., Gurkok T., Zhang B., Unver T. (2016). Manipulating the biosynthesis
of bioactive compound alkaloids for next-generation metabolic engineering in opium poppy
using CRISPR-Cas 9 genome editing technology. Sci. Rep. 6 309–310. 10.1038/srep30910
