माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन में बेटी कोशिकाएं

सेलुलर प्रजनन वह तरीका है जिसमें जीवों की कोशिकाएं गुणा करती हैं या जिस तरीके से वे पुनरुत्पादित करती हैं। इसमें एक मातृ कोशिका के विभाजन से दो संतति कोशिकाओं का निर्माण होता है। कोशिका विभाजन उत्पन्न करने वाली दो प्रक्रियाएँ हैं: माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन। अर्धसूत्रीविभाजन के मामले में, दो लगातार विभाजन होते हैं जो प्रक्रिया के पूरा होने पर चार बेटी कोशिकाओं को उत्पन्न करते हैं। लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में, अर्धसूत्रीविभाजन वह तंत्र है जो युग्मक उत्पन्न करता है, यानी यौन कोशिकाएं, शुक्राणुजोज़ा और ओसाइट्स। माइटोसिस ऊतकों की वृद्धि और मरम्मत में और अलैंगिक प्रजनन में शामिल कोशिका विभाजन का तंत्र है: आनुवंशिक रूप से समान कोशिकाओं के प्रजनन के रूप में माइटोसिस।

पिंजरे का बँटवारा

सूत्रीविभाजन कोशिका चक्र का वह चरण है जिसमें कोशिका केंद्रक का विभाजन और गुणसूत्रों का पृथक्करण शामिल होता है । कोशिका विभाजन की प्रक्रिया साइटोकाइनेसिस के साथ पूरी होती है, जब कोशिका का साइटोप्लाज्म विभाजित होता है, दो विभेदित बेटी कोशिकाओं के निर्माण को पूरा करता है।

माइटोसिस शुरू करने से पहले , कोशिका अपने द्रव्यमान को बढ़ाकर और उन सभी संरचनाओं की नकल करके विभाजन की तैयारी करती है जो बाद में दो बेटी कोशिकाओं का निर्माण करेंगी; डीएनए को दोहराया जाता है, गुणसूत्रों को दोहराता है, और ऑर्गेनेल की संख्या भी दोगुनी हो जाती है। माइटोसिस से पहले कोशिका चक्र के चरण को इंटरफेज कहा जाता है । डीएनए प्रतिकृति के बाद, कोशिका में डीएनए के दो समान सेट होंगे जो दो बेटी कोशिकाओं की आनुवंशिक जानकारी बनाएंगे, जो समसूत्रण के दौरान अलग हो जाएंगे। इसके लिए, इस चरण में एक अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रिया भी होती है: क्रोमैटिन का गुणसूत्रों में परिवर्तन।

माइटोसिस पांच चरणों में होता है। पहला प्रोफ़ेज़ है , वह चरण जिसमें सेंट्रोसोम का दोहराव होता है, कोशिका के विपरीत छोरों की ओर पलायन करता है, जिसके चारों ओर सूक्ष्मनलिकाएँ विकसित होने लगती हैं, जैसा कि पिछले चित्र में दिखाया गया है। इस अवस्था में कोशिका का केन्द्रक लुप्त हो जाता है। प्रोमेटाफेज़ माइटोसिस का दूसरा चरण है, हालाँकि इसे कभी-कभी प्रोफ़ेज़ का हिस्सा माना जाता है ; इस स्तर पर सूक्ष्मनलिकाएं दो सेंट्रोसोम से फैलती हैं।

माइटोसिस के मेटाफ़ेज़ के दौरान , क्रोमोसोम मेटाफ़ेज़ प्लेट या इक्वेटोरियल प्लेन पर संरेखित होते हैं, जैसा कि पिछले चित्र के तीसरे आरेख में दिखाया गया है। अगले चरण, पश्चावस्था , माइटोसिस में महत्वपूर्ण है; इसमें मातृ कोशिका की आनुवंशिक सामग्री की दो समान प्रतियाँ बनाने वाले गुणसूत्रों को अलग करना शामिल है। माइटोसिस टेलोफ़ेज़ में पूरा होता है : नए गुणसूत्रों के चारों ओर कोशिका नाभिक के आवरण में सुधार होता है, जो क्रोमेटिन बनाने के लिए प्रकट होता है।

इस तरह, द्विगुणित बेटी कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं, जिनमें गुणसूत्रों के दो समान सेट होते हैं, आनुवंशिक रूप से माता के समान, समान संख्या और प्रकार के गुणसूत्रों के साथ। दैहिक कोशिकाएँ उन कोशिकाओं के उदाहरण हैं जो अपने गुणन के लिए माइटोसिस के तंत्र का उपयोग करती हैं। दैहिक कोशिकाएं मानव शरीर में सेक्स कोशिकाओं को छोड़कर सभी प्रकार की कोशिकाएं हैं । मनुष्य की दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या 46 होती है जबकि लैंगिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या 23 होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन यौन प्रजनन करने वाले जीवों में यौन कोशिकाओं, शुक्राणु और oocytes के गुणन का रूप है। अर्धसूत्रीविभाजन में दो कोशिका विभाजन शामिल हैं, जिन्हें अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II कहा जाता है, जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है।

माइटोसिस के लिए वर्णित चरणों में कोशिका विभाजन की दो प्रक्रियाएँ विकसित होती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन I में, मूल कोशिका के 2n गुणसूत्रों से बनने वाले समरूप गुणसूत्रों के जोड़े प्रोफ़ेज़ में जुड़ते हैं, एक प्रोटीन संरचना बनाते हैं जो समरूप गुणसूत्रों के पुनर्संयोजन की अनुमति देता है। मेटाफ़ेज़ के दौरान विषुवतीय प्लेट पर क्रोमोसोम क्लंपिंग के परिणामस्वरूप प्रत्येक सेंट्रोसोम में एन क्रोमोसोम का प्रवास होता है। अर्धसूत्रीविभाजन II में, प्रत्येक गुणसूत्र के सजातीय क्रोमैटिड विभाजित होते हैं और बेटी कोशिकाओं के नाभिक का निर्माण करते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन I और II के बीच कोई डीएनए प्रतिकृति नहीं है।

अर्धसूत्रीविभाजन के पूरा होने पर, चार अगुणित कोशिकाएँ, जिनमें n गुणसूत्रों का एक सेट होता है, एक द्विगुणित माँ कोशिका से उत्पन्न होती हैं, जिसमें 2n गुणसूत्रों के दो समान सेट होते हैं। हाप्लोइड बेटी कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से मूल कोशिका के समान नहीं होती हैं। यौन प्रजनन में, अगुणित युग्मक निषेचन के दौरान एक द्विगुणित युग्मज का उत्पादन करने के लिए एकजुट होंगे। फिर जाइगोट माइटोसिस द्वारा विभाजित होगा, एक विभाजन जो बाद की कोशिकाओं के साथ तब तक जारी रहेगा जब तक कि एक नया व्यक्ति विकसित नहीं हो जाता।

बेटी कोशिकाओं और गुणसूत्रों का विभाजन

कोशिका विभाजन के बाद पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्रों की उचित संख्या की गारंटी कैसे दी जाती है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में तल्लीन करना आवश्यक है, विशेष रूप से तथाकथित स्पिंडल उपकरण , अक्रोमैटिक स्पिंडल, मेयोटिक स्पिंडल या माइटोटिक स्पिंडल।. यह सूक्ष्मनलिकाएं का समूह है जिसका उल्लेख किया जाएगा जो प्रोफ़ेज़ में विकसित होना शुरू होता है, जो विशिष्ट प्रोटीन के साथ मिलकर कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों में हेरफेर करता है। स्पिंडल फाइबर उचित समय पर उन्हें अलग करके प्रतिकृति गुणसूत्रों से जुड़ते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं गुणसूत्रों को सेंट्रोसोम की ओर ले जाती हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रत्येक बेटी कोशिका में गुणसूत्रों की सही संख्या हो। ये संरचनाएं मेटाफ़ेज़ प्लेट या विषुवतीय तल का स्थान भी निर्धारित करती हैं, अर्थात वह तल जिसमें कोशिका विभाजित होती है।

साइटोकाइनेसिस

जैसा कि पिछले आरेखों में देखा जा सकता है, कोशिका विभाजन की प्रक्रिया साइटोकाइनेसिस के साथ पूरी होती है। यह प्रक्रिया माइटोसिस के पश्चावस्था के दौरान शुरू होती है और टीलोफ़ेज़ के बाद समाप्त होती है। साइटोकिन्सिस में, सूक्ष्मनलिकाएं की भागीदारी के साथ, दो बेटी कोशिकाओं में माँ कोशिका का विभाजन पूरा हो जाता है।

स्पिंडल उपकरण में साइटोकाइनेसिस में विभेदित विशेषताएं होती हैं, जो इस बात पर निर्भर करती है कि यह पशु या पौधे की कोशिकाएँ हैं। पशु कोशिकाओं में, धुरी तंत्र कोशिका विभाजन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण संरचना का स्थान निर्धारित करता है जिसे सिकुड़ा हुआ वलय कहा जाता है। सिकुड़ा हुआ वलय मोटर प्रोटीन मायोसिन के साथ मिलकर प्रोटीन और एक्टिन माइक्रोट्यूब्यूल फिलामेंट्स से बना होता है। मायोसिन एक्टिन फिलामेंट्स की रिंग को सिकोड़ता है, जिससे एक गहरी नाली बनती है जिसे क्लीवेज फरो कहा जाता है। जैसे-जैसे सिकुड़ा हुआ वलय सिकुड़ता रहता है, यह साइटोप्लाज्म को विभाजित करता है और कोशिका को ढहाता है, इसे दरार दरार के साथ दो भागों में विभाजित करता है।

पादप कोशिकाओं में, साइटोकाइनेसिस में विदलन खांचा नहीं बनता है। इसके बजाय, बेटी कोशिकाएं एक सेल प्लेट में फैली हुई हैं जो पुटिकाओं से बनी होती हैं जो कि गोल्गी उपकरण में ऑर्गेनेल से निकलती हैं। सेल प्लेट बाद में फैलती है और सेल की दीवार के साथ फ़्यूज़ हो जाती है, जिससे बनने वाली बेटी कोशिकाओं के बीच एक विभाजन बन जाता है। जैसे ही कोशिका प्लेट परिपक्व होती है, यह कोशिका भित्ति बन जाती है।

कैंसर

कोशिकाओं के माइटोटिक विभाजन को यह सुनिश्चित करने के लिए कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है कि त्रुटियां ठीक हो जाएं और कोशिकाएं गुणसूत्रों की सही संख्या के साथ विभाजित हो जाएं। यदि सत्यापन प्रणाली में त्रुटियां होती हैं, तो परिणामी संतति कोशिकाएं एक दूसरे से भिन्न हो सकती हैं। जबकि सामान्य कोशिकाएं माइटोसिस में दो समान कोशिकाओं का उत्पादन करती हैं, कैंसर कोशिकाएं दो से अधिक बेटी कोशिकाओं का उत्पादन कर सकती हैं; कैंसर कोशिकाओं को विभाजित करने से तीन या अधिक संतति कोशिकाएं विकसित हो सकती हैं, जबकि ये कोशिकाएं सामान्य कोशिकाओं की तुलना में उच्च दर पर उत्पन्न होती हैं। क्योंकि कैंसर कोशिकाएं असामान्य रूप से विभाजित होती हैं, उनके द्वारा उत्पन्न संतति कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या सामान्य से भिन्न हो सकती है।

कैंसर कोशिकाएं अक्सर जीन में उत्परिवर्तन का परिणाम होती हैं जो कोशिका वृद्धि को नियंत्रित करती हैं, या जीन जो कैंसर कोशिकाओं को मारती हैं। ये कोशिकाएं नियंत्रण से बाहर हो जाती हैं, अपने पर्यावरण से पोषक तत्वों को कम करती हैं। कुछ कैंसर कोशिकाएं संचार प्रणाली या लसीका प्रणाली के माध्यम से शरीर के अन्य भागों में जाती हैं, जहां वे अनियंत्रित रूप से प्रजनन करना जारी रखती हैं।

सूत्रों का कहना है

कोशिका जीव विज्ञान का परिचय । पैनामेरिकन मेडिकल एडिटोरियल, 2011।

नील ए कैंपबेल, जेन बी रीस। जीव विज्ञान कैंपबेल। नौवां संस्करण। पियर्सन/बेंजामिन कमिंग्स, 2011।