शरीर रचना विज्ञान-चर्चा में

अर्धसूत्रीविभाजन

परिभाषा

अर्धसूत्रीविभाजन नाभिक विभाजन का एक विशेष रूप है और इसे परिपक्वता विभाजन के रूप में भी जाना जाता है। इसमें दो विभाजन होते हैं जो एक द्विगुणित मूल कोशिका को चार अगुणित बेटी कोशिकाओं में बदल देते हैं।

इन बेटी कोशिकाओं में प्रत्येक में 1 क्रोमैटिड गुणसूत्र होते हैं और समान नहीं होते हैं। इन जनन कोशिकाओं की आवश्यकता यौन प्रजनन के लिए होती है।

परिचय

पुरुषों में, रोगाणु कोशिकाएं वृषण में बनने वाले शुक्राणु कोशिकाएं हैं। महिलाओं में समतुल्य अंडे की कोशिकाएँ होती हैं जो उन्हें जन्म से होती हैं।

प्रत्येक माता-पिता से एक अगुणित रोगाणु कोशिका गुणसूत्रों के दोहरे सेट में विलीन हो जाती है, जो शरीर के अन्य सभी कोशिकाओं में पाया जा सकता है।

यदि अर्धसूत्रीविभाजन 21 के रूप में अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्र विपथन के दौरान दो विभाजनों में से एक दोषपूर्ण है (डाउन सिंड्रोम के रूप में जाना जाता है).

अर्धसूत्रीविभाजन का कार्य क्या है?

अर्धसूत्रीविभाजन का कार्य महिला और पुरुष दोनों जीवित चीजों में जर्म कोशिकाओं का उत्पादन है। ये यौन प्रजनन के लिए आवश्यक हैं और तदनुसार स्तनधारियों और मनुष्यों में पाए जाते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के बाद, एक डबल के साथ एक सेल (द्विगुणितएक सरल के साथ चार कोशिकाओं के गुणसूत्र सेट (अगुणित) गुणसूत्रों का सेट।

गुणसूत्रों के सेट में यह कमी बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि अन्यथा गुणसूत्रों के दोहरे सेट के साथ दो रोगाणु कोशिकाएं निषेचन के साथ मिलकर फ्यूज हो जाएंगी। परिणाम चार बार के साथ एक जीवित होगा (टेट्राप्लोइड) गुणसूत्रों का सेट। यह गुणसूत्र असामान्यता सभी गर्भपात का लगभग 5% है।

गुणसूत्रों की संख्या को कम करने और रोगाणु कोशिकाओं के उत्पादन के अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन का एक और कार्य है। चार बेटी कोशिकाओं को क्रोमैटिड्स को यादृच्छिक रूप से वितरित करके, अर्धसूत्रीविभाजन आनुवंशिक विविधता सुनिश्चित करता है।

जीनोम के यादृच्छिक वितरण के अलावा, मातृ और पैतृक गुणसूत्रों के बीच आनुवंशिक जानकारी का आदान-प्रदान भी होता है। इस प्रक्रिया को क्रॉसिंग-ओवर के रूप में जाना जाता है और आनुवंशिक पुनर्संयोजन और विविधता को और बढ़ाता है।

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अर्धसूत्रीविभाजन क्या है?

अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया हमेशा समान होती है और इसे लगभग दो भागों में विभाजित किया जा सकता है। बदले में, कई चरणों से मिलकर बनता है, जो, हालांकि, दोनों डिवीजनों में समान हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन दो क्रोमैटिड्स के दोहरीकरण से शुरू होता है, जिससे कोशिका में क्रोमोसोम का दोहरा सेट होता है जिसमें चार क्रोमैटिड होते हैं।इसके बाद अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन होता है, जिसमें दो जोड़ी गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं।

परिणामस्वरूप दो कोशिकाओं में से प्रत्येक में दो क्रोमैटिड के साथ एक गुणसूत्र होता है। इस विभाजन को कमी विभाजन कहा जाता है, क्योंकि गुणसूत्रों का दोहरा सेट आधा होता है। यह कई चरणों में चलता है, जिसमें समरूपता के समान नाम होते हैं:

प्रोफेज़
मेटाफ़ेज़
एनाफ़ेज़
टीलोफ़ेज़.

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन के इस हिस्से में, आनुवंशिक सामग्री अभी भी गुणसूत्रों के भीतर पुनर्संयोजित है। यह दो गुणसूत्रों के बीच डीएनए के कुछ वर्गों का आदान-प्रदान है, जिसे क्रॉसिंग-ओवर के रूप में जाना जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे भाग में तथाकथित समीकरण विभाजन होते हैं। यहां दो बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। कुल चार रोगाणु कोशिकाएं बनाई जाती हैं, जो आनुवंशिक सामग्री के रूप में केवल एक क्रोमैटिड होती हैं।

पहले अर्धसूत्री विभाजन की तरह, चार चरण (प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़) फिर से खोजो।

अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे भाग में बहन क्रोमैटिड के पृथक्करण की तुलना माइटोसिस से की जा सकती है, क्योंकि क्रोमैटिड को अलग करके सेल के विपरीत ध्रुवों में खींचा जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन के चरण क्या हैं?

रोगाणु रोगाणु कोशिका विकास के लिए महत्वपूर्ण है और इसे विभिन्न चरणों में विभाजित किया जा सकता है। सबसे पहले, मुझे अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II के बीच अंतर करना होगा। यह वर्गीकरण समझ में आता है क्योंकि अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान दो कोशिका विभाजन होते हैं।

पहले विभाजन को कमी विभाजन कहा जाता है क्योंकि दो समरूप गुणसूत्र एक दूसरे से अलग होते हैं। क्रोमोसोम का एक सेट इस प्रकार क्रोमोसोम के दोहरे सेट से बनाया जाता है।

इस पहले अर्धसूत्रीविभाजन को चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

पैगंबर मैं
मेटाफ़ेज़ I।
अनापसे I।
टेलोपेज़ आई।

मूल कोशिका में दो गुणसूत्र होते हैं जिन्हें प्रतिकृति के माध्यम से दोहराया जाता है। परिणाम चार क्रोमैटिड्स वाला एक सेल है।

प्रोफ़ेज़ में, गुणसूत्र संकुचित होते हैं और एक दूसरे से संपर्क करते हैं। दोनों गुणसूत्रों की यह स्थानिक निकटता निम्नलिखित क्रॉसिंग के लिए महत्वपूर्ण है। दोनों गुणसूत्र आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करते हैं, जिससे आनुवंशिक विविधता बढ़ती है।

इसके बाद मेटाफ़ेज़ आता है, जिसमें भूमध्यरेखीय समतल में दो समरूप गुणसूत्रों की व्यवस्था की जाती है। उसी समय, स्पिंडल उपकरण बनता है।

एनाफ़ेज़ में, गुणसूत्र जोड़े एक दूसरे से अलग होते हैं और विपरीत कोशिका ध्रुवों तक खींचे जाते हैं।

अंतिम चरण में, टेलोफ़ेज़, कोशिका झिल्ली को संकुचित करता है ताकि दो बेटी कोशिकाएं बनाई जाएं। इनमें गुणसूत्रों का एक सरल सेट होता है, लेकिन इसमें दो क्रोमैटिड होते हैं।

इसके बाद अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन आता है। इसे समीकरण विभाजन कहा जाता है और यह हाप्लोइड बेटी कोशिकाओं को प्रभावित करता है। इस विभाजन के दौरान, बहन क्रोमैटिड को एक दूसरे से अलग किया जाता है, ताकि एक क्रोमैटिड परिणाम के साथ कुल चार कोशिकाएं।

अर्धसूत्रीविभाजन माइटोसिस के समान है और इसे समान चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

पैगंबर II
मेटाफ़ेज़ II
अनापेस द्वितीय
टेलोफ़ेज़ II

प्रोपेज़ में बहन क्रोमैटिड्स संघनित होती है और स्पिंडल तंत्र बनने लगता है।

मेटाफ़ेज़ में, क्रोमैटिड्स को भूमध्यरेखीय तल में व्यवस्थित किया जाता है ताकि दोनों क्रोमैटिड सेल ध्रुव से लगभग समान दूरी पर हों।

एनाफ़ेज़ में, बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और कोशिका ध्रुव की ओर पलायन करते हैं।

टेलोफ़ेज़ में, कोशिका झिल्ली फिर से बन जाती है और नए परमाणु लिफाफे बनते हैं।

इसके परिणामस्वरूप कुल चार बेटी कोशिकाएं होती हैं, जिनमें क्रोमैटिड का एक सरल सेट क्रोमैटिड के रूप में आनुवंशिक सामग्री के रूप में होता है।

ये रोगाणु कोशिकाएं, सेक्स कोशिकाएं या युग्मक, दोनों लिंगों में अलग-अलग तरीके से बनाई जाती हैं।

महिलाओं में, अंडे की कोशिकाएं जन्म से मौजूद होती हैं, लेकिन यौवन तक एक प्रकार की निष्क्रिय अवस्था में होती हैं। यौन परिपक्वता की शुरुआत के साथ, हर महीने एक अंडा सेल परिपक्व होता है, जिसे तब निषेचित किया जा सकता है।

पुरुषों में, अंडकोष में शुक्राणु का उत्पादन यौवन की शुरुआत तक शुरू नहीं होता है। महिलाओं के विपरीत, पुरुष अभी भी बुढ़ापे में रोगाणु कोशिकाओं को अच्छी तरह से बनाने में सक्षम हैं।

माइटोसिस में क्या अंतर है?

दूसरी अर्धसूत्रीविभाजन के संबंध में अर्धसूत्रीविभाजन माइटोसिस के समान है, लेकिन दो कोशिका नाभिक विभाजन के बीच कुछ अंतर हैं।

परिणाम

अर्धसूत्रीविभाजन का परिणाम रोगाणु कोशिकाओं के एक सरल सेट के साथ रोगाणु कोशिकाएं हैं जो यौन प्रजनन के लिए उपयुक्त हैं। मिटोसिस बेटी कोशिकाओं का निर्माण करता है जो एक दूसरे के समान होती हैं और उनमें क्रोमोसोम का दोहरा सेट होता है। इन कोशिकाओं में प्रजनन का कार्य नहीं होता है, लेकिन पुराने, मृत या अब पूरी तरह कार्यात्मक शरीर की कोशिकाओं को प्रतिस्थापित करते हैं।

विभाजन की संख्या

अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस के बीच एक और अंतर डिवीजनों की अलग संख्या है। अर्धसूत्रीविभाजन में दो विभाजन आवश्यक हैं। पहले कमी विभाजन में, दो जोड़ी गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, निम्नलिखित समीकरण विभाजन में, दो बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं।

इसके विपरीत, माइटोसिस के साथ, एक विभाजन पर्याप्त है। इस एक विभाजन में, बहन क्रोमैटिड को अलग किया जाता है ताकि दो आनुवंशिक रूप से समान बेटी कोशिकाएं उत्पन्न हों।

समयांतराल

हालांकि, अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस न केवल उनके कार्य और विभाजनों की संख्या में भिन्न होते हैं, बल्कि उनकी अवधि में भी। मिटोसिस एक अपेक्षाकृत त्वरित प्रक्रिया है जिसे पूरा होने में लगभग एक घंटा लगता है। दूसरी ओर, अर्धसूत्रीविभाजन में बहुत अधिक समय लगता है और एक चरण में कई वर्षों या दशकों तक रुक सकता है।

यह अंडे की कोशिकाओं के साथ ऐसा होता है जो पहले से ही जन्म के समय पैदा होते हैं, लेकिन जब तक वे यौन परिपक्वता तक नहीं पहुंचते तब तक सभी नींद मोड में हैं।

पुरुष सेक्स कोशिकाओं, शुक्राणु के विकास में भी लगभग 64 दिन लगते हैं। इनमें से, लगभग 24 दिन अर्धसूत्रीविभाजन के लिए आते हैं।

आप इस विषय पर अधिक जानकारी पा सकते हैं: मिटोसिस - बस समझाया!

क्रॉसिंग ओवर क्या है?

क्रॉसिंग-ओवर दो क्रोमैटिड के बीच आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान का वर्णन करता है। ऐसा करने में, ये एक-दूसरे के पास जाते हैं, एक-दूसरे को पार करते हैं और फिर कुछ डीएनए अंशों का आदान-प्रदान करते हैं।

रोगाणु कोशिका विभाजन के दौरान यह प्रक्रिया होती है (अर्धसूत्रीविभाजन) की बजाय। क्रॉसिंग-ओवर को प्रोफ़ेज़ I को सौंपा जा सकता है, जिसे पांच चरणों में विभाजित किया जा सकता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन शुरू होने से पहले, डीएनए को दोगुना कर दिया जाता है ताकि कोशिका में चार क्रोमैटिड हों। प्रथम चरण का पहला चरण I लेप्टोटीनजिसमें गुणसूत्र संघनन करते हैं और प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई देते हैं।

यह अगला है जिगोटीन, जिसमें गुणसूत्र एक दूसरे के पास आते हैं और एक समरूप गुणसूत्र युग्मन बनाया जाता है। दोनों गुणसूत्रों की यह स्थानिक निकटता आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करने में सक्षम होने के लिए शर्त है। उसी समय, सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है। यह कई प्रोटीनों का एक जटिल है जो गुणसूत्रों के बीच बनता है और उनकी सटीक स्थिति सुनिश्चित करता है।

बाद में पचायतन वास्तविक क्रॉसिंग-ओवर अब जगह लेता है। पिछले दो चरणों में डीएनए में पहले से ही विराम थे। अब दो क्रोमैटिड एक-दूसरे को पार करते हैं और ब्रेक पॉइंट की मरम्मत की जाती है। मातृ और पैतृक गुणसूत्र डीएनए के छोटे खंडों का आदान-प्रदान करते हैं। ये क्रोसोवर्स प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत चीसमाटा के रूप में दिखाई देते हैं।

में डिप्लोमा सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स भंग हो जाता है और क्रोमोसोम केवल एक दूसरे से जुड़े हुए हैं।

प्रोफ़ेज़ I के अंतिम चरण में, ए डायकिनेसिस, परमाणु झिल्ली घुल जाता है, माइटोटिक धुरी का निर्माण शुरू होता है और अर्धसूत्रीविभाजन सामान्य क्रम में हो सकता है।

क्रॉसिंग-ओवर का उपयोग इंट्राक्रोमोसोमल पुनर्संयोजन के लिए किया जाता है और, रोगाणु कोशिकाओं को आनुवंशिक सामग्री के यादृच्छिक असाइनमेंट के साथ, विशेषताओं की विविधता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

ट्राइसॉमी 21 कैसे होती है?

ट्राइसॉमी 21 एक बीमारी है जो 21 वें गुणसूत्र की ट्रिपल उपस्थिति के कारण होती है। स्वस्थ कोशिकाओं में, गुणसूत्रों की नकल की जाती है, ताकि मनुष्यों में कुल 46 गुणसूत्र हों। ट्राइसॉमी 21 वाले रोगी में 47 गुणसूत्र होते हैं और डाउन सिंड्रोम होता है।

21 वें गुणसूत्र की तीन गुना उपस्थिति ज्यादातर मामलों में अर्धसूत्रीविभाजन की त्रुटि के कारण होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन एक कोशिका को 4 क्रोमैटिड से चार कीटाणु कोशिकाओं में बदल देता है, प्रत्येक एक क्रोमैटिड के साथ, दो डिवीजनों के माध्यम से। हालाँकि, त्रुटि दोनों परिपक्वताओं में हो सकती है। नतीजतन, क्रोमैटिड को जर्म कोशिकाओं और जर्म कोशिकाओं पर सही ढंग से वितरित नहीं किया जाता है और दो क्रोमैटिड का पालन होता है।

इन रोगाणु कोशिकाओं ने व्यक्तिगत गुणसूत्रों की नकल की है, डाउन सिंड्रोम में 21 वें गुणसूत्र। यदि इस तरह के एक अंडा सेल एक स्वस्थ शुक्राणु के साथ फ़्यूज़ होता है, तो भ्रूण की तीन प्रतियों में 21 वाँ गुणसूत्र होता है।

इस संख्यात्मक गुणसूत्र विपथन के लक्षण विविध हैं और गंभीरता में भिन्न हो सकते हैं। अक्सर ऐसे बच्चे आध्यात्मिक रूप से मंद होते हैं, हकलाते हैं और जन्मजात हृदय दोष होते हैं।

मां की उम्र के साथ बीमारी विकसित होने का खतरा बढ़ जाता है, जिससे कई वृद्ध गर्भवती महिलाएं एमनियोटिक द्रव परीक्षण करना पसंद करती हैं।

अगर आपको इस विषय में कोई और दिलचस्पी है, तो नीचे दिए गए हमारे अगले लेख को पढ़ें: डाउन सिंड्रोम