L. A. Kadirova, A. A. No’monjonov bioinformatika o‘zbekiston Respublikasi vazirligi tomonidan ta’lim yo‘nalishi bo‘yicha darslik sifatida tavsiya etilgan

Sitokinlar kichik oqsillar (molekulyar og'irligi 8-80 kDa) bo'lib, ular avtokrin (ya'ni ularni ishlab chiqaradigan hujayrada) yoki parakrin (yaqinda joylashgan hujayralarda) ta'sir qiladi. Ushbu yuqori faol molekulalarning shakllanishi va chiqarilishi vaqtinchalik va yuqori darajada tartibga solinadi.
tarmoq tabiati bilan tavsiflanadi . Ko'pgina hollarda, tanadagi hujayra bir nechta sitokinlarning maqsadi hisoblanadi. Bitta sitokin boshqasining shakllanishi va faoliyatini tartibga solishi mumkin.
Odatda, alohida sitokinlar "alifbo harflari" bo'lib, butun "sitokin so'zini" tashkil qiladi. Va har bir sitokinning ta'siri faqat shunday "so'z" ning hujayradagi kooperativ ta'siri natijasida amalga oshiriladi.
Bularning barchasi sitokinlarning yagona tasnifini yaratishni qiyinlashtiradi. Barcha sitokinlar (hozirda ularning 100 dan ortig'i ma'lum va ularning soni doimiy ravishda ortib bormoqda) tuzilish xususiyatlari va biologik ta'siriga ko'ra bir necha mustaqil guruhlarga bo'linadi.
Ta'sir qilish mexanizmiga ko'ra , sitokinlarning quyidagi guruhlari ajratiladi:

• 
  yallig'lanishga qarshi, yallig'lanish reaktsiyasining mobilizatsiyasi va rivojlanishini ta'minlaydi;
  
• 
  yallig'lanishga qarshi, yallig'lanishning rivojlanishini cheklash;
  
• 
  hujayrali va gumoral immunitetning regulyatorlari (tabiiy yoki o'ziga xos), ular o'zlarining effektor funktsiyalariga ega (antiviral, sitotoksik).
  

Funktsional xususiyatlariga ko'ra sitokinlar bir nechta katta oilalarga birlashtirilgan:

• 
  interleykinlar (IL, interleykin, IL) (25-jadval);
  
• 
  interferonlar (interferon, IFN);
  
• 
  kimyokinlar ;
  
• 
  koloniyani ogohlantiruvchi omillar (koloniyani ogohlantiruvchi omil, OSF);
  
• 
  nekrozi omillari ( TNF);
  
• 
  omillar o'sish (o'sish omili, GF), ichida alohida omil o'sish asabiy matolar (asab o'sish omili, NGF).
  

9.1-jadval. Hujayralar-produserlar va interleykinlarning maqsadli hujayralari

Hujayra genomida o'ziga xos sitokinlarning sintezi uchun mas'ul bo'lgan maxsus genlar mavjud. Muayyan vaqtgacha bu genlar jim bo'lib, ularning mavjudligini ko'rsatmaydi. Biroq, hujayra begona mikroblarning organizmga kirishini tan olishi bilanoq, sitokin genlari ifodalanadi va tayyor sitokin molekulalari hujayra tomonidan atrof-muhitga chiqarila boshlaydi.

Turli sitokinlarni idrok etish va tanib olish uchun hujayralar yuzasida maxsus murakkab retseptor molekulalarini olib yuradi. Sitokinlar hujayralararo tilning bir turi bo'lib, mikroblar - parazitlarga qarshi kurashda ularning sa'y-harakatlarini birlashtirib, hujayralarga muloqot qilish, o'zaro ta'sir qilish imkonini beradi. Tana mikroblarning kiritilishi va ko'payishiga himoya hujayralarini safarbar qilish va himoya molekulalarini ishlab chiqarish orqali javob beradi - immun javob. Immunitet reaktsiyasining paydo bo'lishi, etarli darajada samarali bo'lishi, himoya funktsiyalarini bajarishi va o'z vaqtida o'chirilishi uchun sitokinlar tomonidan ta'minlangan keraksiz, aniq hujayralararo o'zaro ta'sirlar talab qilinadi.
Makrofaglar ko'pincha ular bilan aloqada bo'lgan narsalarni qo'lga olish, yutish, o'ldirish va hazm qilish qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli ularni tozalash hujayralari deb ataladi. Ammo ular tomonidan ishlab chiqarilgan moddalarning spektri va ularning ta'sir qilish xususiyatiga ko'ra, ularni dispetcherlar deb atash mumkin. Makrofaglar progenitor hujayralar bilan aloqaga ega: ijobiy fikr almashishning kibernetik printsipiga ko'ra, etuk makrofag maxsus sitokinlarni ishlab chiqarishi mumkin - qon bilan suyak iligiga kiradigan o'sish omillari va progenitor hujayralarning bo'linishi va etilish jarayonlarini kuchaytiradi. INFEKTSION paytida, mikroblarga qarshi kurashda ko'plab makrofaglar nobud bo'lganda, ular suyak iligida tez etuk bo'lgan yangi yosh makrofaglar bilan almashtiriladi.
Bunday tahdid, masalan, shikastlanganda, terining yoki shilliq qavatning himoya to'sig'ining yaxlitligi buzilganda paydo bo'ladi. Yara parazit mikroblarning kirib kelishi uchun kirish eshigi bo'lib xizmat qiladi. Mikroblarning kirish eshigi orqali kirib borishi, ularning tana to'qimalarida ko'payishi mikroblar bilan kurashish uchun himoya hujayralarini safarbar qilish uchun signal bo'lib xizmat qiladi.
To'g'ridan-to'g'ri kirish eshigida fagotsitar hujayralar - granulotsitlar va makrofaglar bakteriyalarga qarshi kurashga kirishadi. Bu hujayralar birinchi mobilizatsiya signalini tajovuzkor bakteriyalarning o'zidan toksinlarining molekulalari shaklida oladi. Bakteriyalarning fagotsitozi bilan bir vaqtda makrofaglar yallig'lanish sitokinlarini - interleykin-1, o'simta nekrozi omili va boshqalarni sintez qila boshlaydi va ajrata boshlaydi.
Sitokinlar ta'sirida aylanma leykotsitlarning qon tomir endoteliyasiga yopishishi, ularning tomirlardan chiqishi va infektsiya joyiga mobilizatsiyasi kuchayadi. Xuddi shu sitokinlar fagotsitlarning antibakterial faolligini oshiradi.
Interleykin-1 shuningdek, faollashuv jarayonida T-limfotsitlarni o'z ichiga olgan hujayralararo signal rolini o'ynaydi va o'ziga xos immun javob mexanizmlarini o'z ichiga oladi.
Faollashtirilgan T-limfotsitlar yallig'lanish sitokinlarining resurslarini to'ldiradi, makrofaglarni faollashtiradigan gamma-interferonni sintez qiladi. Bakteriyalarga qarshi kurashda fagotsitar hujayralarga sezilarli yordam B-limfotsitlar mahsulotlari - o'ziga xos antikorlar - immunoglobulinlar tomonidan ta'minlanadi.
Bakteriyalardan farqli o'laroq, virus hujayra ichidagi parazitdir. Shuning uchun ikkita yo'l bor: yoki virus bilan zararlangan hujayralarga hujum qilish va ularni o'ldirish yoki viruslarning hujayra ichidagi ko'payishini oldini olish, agar kirish eshigiga kirishning oldini olish mumkin bo'lmasa.
Birinchi yo'l tanani viruslardan himoya qiluvchi har xil turdagi sitotoksik qotil hujayralar tomonidan ta'qib qilinadi. Infektsiyalangan hujayra yuzasida begona antigenlarni tanib, qotil hujayralar bunday maqsadli hujayraga o'zlarining sitoplazmatik granulalari tarkibini, jumladan o'simta nekrozi omilini, proteolitik va lipolitik fermentlarni va maqsadli hujayraga zarar etkazuvchi boshqa molekulalarni kiritadilar. Qotil hujumining natijasi, qoida tariqasida, hujayra ichidagi parazitlar bilan birga maqsadli hujayraning o'limidir.
Viruslarga qarshi boshqa himoya mexanizmi molekulyardir. Virusga qarshi himoya uchun mas'ul bo'lgan oqsillar interferonlar deb ataladi, bu ularning interferentsiya qilish qobiliyatini aks ettiradi, ya'ni mezbon hujayradagi virus zarralari biosintezi jarayonlariga qarshi turadi.
Interferon virus bilan infektsiyaga javoban ishlab chiqaruvchi hujayra tomonidan sintezlanadi. Ishlab chiqaruvchi hujayra virus bilan zararlangan hujayralar yuzasida tegishli retseptorlari bilan bog'langan interferon molekulalarini chiqaradi (sekret qiladi). Boshqa har qanday holatda bo'lgani kabi, sitokinning (bu holda interferonning) o'ziga xos retseptorlari bilan o'zaro ta'siri hujayra yadrosiga hujayra ichidagi signalning uzatilishiga olib keladi. Hujayra oqsillar va fermentlar sintezi uchun mas'ul bo'lgan genlarni ishga tushiradi, bu hujayradagi virusning o'zini o'zi ko'payishiga to'sqinlik qiladi. Shunday qilib, interferon infektsiyalangan hujayradagi virus zarralarining biosintezini bloklaydi. Bu virusli infektsiyalarni davolash uchun interferon preparatlarini qo'llash imkonini beradi.
Immunologiya tabiatan kombinatoryal fandir. Inson immunitet tizimidagi ob'ektlarning xilma-xilligi haqiqatan ham juda katta:

• 
  ma'lum bir shaxsning tanasida immunoglobulin (Ig) molekulalarini yig'ishda mumkin bo'lgan kombinatsiyalarning taxminiy soni 1 milliard variantdan oshadi;
  
• 
  turli hisob-kitoblarga ko'ra, inson T-hujayra retseptorlari (TCR) o'zgaruvchanligi 1O ⁷ -10 ¹⁵ turli klonotiplari oralig'ida yotadi;
  
• 
  har bir odamda taxminan 10 ¹² B-hujayra klonotiplari bo'lishi mumkin;
  
• 
  asosiy gistofulaylik kompleksi (MHC) sinf I allel variantlari nazariy jihatdan 10 ¹³ dan ortiq I sinf haplotiplariga imkon beradi;
  
• 
  Nazariy jihatdan, hujayra immunitetining umumiy maqsadlari bo'lgan to'qqizta aminokislotadan tashkil topgan chiziqli epitoplarning umumiy soni 10 ¹¹ variantdan oshadi; antigen determinantlarning konformatsiyalari soni esa undan ham ko'p.
  

Ro'yxatga olingan taxminiy qiymatlar immunitet tizimining molekulyar tarkibiy qismlarining va umuman butun immunitet tizimining o'ta murakkabligi va o'zgaruvchanligini ko'rsatadi. Bu xilma-xillik bizning immun tizimimizning "biz" va "ular" o'rtasidagi farqni aniqlash va tegishli immunitet reaktsiyalarini rivojlantirish qobiliyatining asosidir.
Axborot tadqiqotining qo'shimcha ob'ektlari:

• 
  qo'zg'alishga javoban ko'p bosqichli signalizatsiya tizimlari, yuqorida sanab o'tilgan juda xilma-xil molekulyar komponentlarning sintezi bilan yakunlanadi;
  
• 
  zanjir turidan ko'ra tarmoq xarakteriga ega bo'lgan tizim elementlari orasidagi o'zaro ta'sirlarning o'zi;
  
• 
  murakkab signalizatsiya tizimlari;
  
• 
  immun javoblarni modulyatsiya qilishning murakkab mexanizmlari.
  

Bugungi kunga qadar to'plangan ma'lumotlar barcha mumkin bo'lgan ma'lumotlarning faqat kichik bir qismini tashkil etadi va immunologik ma'lumotlarning miqdori har yili eksponent ravishda o'sib bormoqda. Axborot "bumi" sharoitida bizning immunitet reaktsiyalarining haqiqiy mexanizmlarini ochish yoki istalmagan immun javoblarni tuzatish qobiliyatimiz tobora ko'proq immunoinformatika usullaridan foydalanishga bog'liq.
Immunoinformatikaning asosiy vazifasi ko'plab immunologik ma'lumotlar bazalari infratuzilmasi asosida immunologik ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilishdir. Bunday ma'lumotlar bazalariga misollar:
BioMed Immunologiya - http :// www . biomedcentral . com / bmcimmunol /
MBIM Immunologiya havolalari
http://pathmicro.med.sc.edu/links/immunol-link.htm
OIV molekulyar immunologiya ma'lumotlar bazasi
http://www.hiv.lanl.gov/content/immunology/
COPE (Cytokins & Cell Online Pathfinder Encyclopedia)
http://www.copewithcytokines. org/
BiofileSurf Immunologiya ma'lumotlar bazalari ro'yxati http://biophilessurf.info/immuno.html IMGT (International ImMunoGeneTics axborot tizimi) http://www.imgt.org/ Immune Epitope Database http://www.iedb.org/ImmPort https://immport.niaid.nih.gov/
Bugungi kunga kelib bioinformatika usullari immunologik maʼlumotlar bazalari, genomik ilovalar, T-limfotsitlar epitoplarini oʻrganish va immun javoblarini matematik modellashtirish kabi immunologik sohalar uchun nisbatan yaxshi rivojlangan. Immunologik bioinformatikaning boshqa qo'llanilishi hali o'z go'daklik bosqichida, masalan, oqsil allergiyasini tahlil qilish yoki immunoproteomika. Immunologik ma'lumotlarning kombinatsion, sinergik xususiyati tufayli immunologik tadqiqotlarda immunoinformatika vositalari va usullaridan samarali, to'g'ri va har tomonlama foydalanishning ahamiyati faqat ortib boradi.