मिटोसिस - बस समझाया!

माइटोसिस क्या है?

मिटोसिस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया का वर्णन करता है। कोशिका विभाजन डीएनए के दोहरीकरण के साथ शुरू होता है और नए सेल से पिंचिंग के साथ समाप्त होता है। इस तरह, दो समान बेटी कोशिकाओं को एक माँ कोशिका से बनाया जाता है जिसमें समान आनुवंशिक जानकारी होती है। सम्पूर्ण माइटोसिस के दौरान, माँ कोशिका और उत्पन्न होने वाली दो पुत्री कोशिकाओं में एक डबल होता है (द्विगुणित) गुणसूत्रों का सेट। इंटरफेज़ के अलावा, माइटोसिस कोशिका चक्र का हिस्सा है और इसका उपयोग शरीर की कोशिकाओं, जैसे त्वचा कोशिकाओं को गुणा करने के लिए किया जाता है। मिटोसिस को विभिन्न चरणों में विभाजित किया जा सकता है और हमेशा उसी तरह आगे बढ़ता है।

माइटोसिस का परित्याग

माइटोसिस का कार्य कोशिका विभाजन है और इस प्रकार शरीर की कोशिकाओं का गुणन होता है। माइटोसिस की प्रक्रिया के लिए पूर्ववर्ती अंतर पूर्ववर्ती इंटरफेज़ है, जिसमें डीएनए दोगुना होता है। गुणसूत्रों के दोहरे (द्विगुणित) सेट के साथ एक माँ कोशिका दो समान बेटी कोशिकाओं में परिणत होती है जो हमेशा समान होती है। इनमें क्रोमोसोम का दोहरा सेट भी होता है, जो कि केवल एक क्रोमैटिड से बना होता है। डीएनए का दोहरीकरण इंटरफेज़ में फिर से होता है। हालांकि, हमारे शरीर में सभी कोशिकाओं में माइटोसिस नहीं होता है। शरीर की कोशिकाओं और रोगाणु कोशिकाओं के बीच एक अंतर किया जाता है, जो माइटोसिस द्वारा नहीं बल्कि अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा निर्मित होता है। अर्धसूत्रीविभाजन चार बेटी कोशिकाएं हैं जो गुणसूत्रों के एक सरल (अगुणित) सेट के साथ होती हैं जो निषेचन के लिए तैयार होती हैं। एक और विशेष विशेषता कोशिकाएं हैं जो अत्यधिक विशिष्ट रूप तक पहुंच गई हैं और फिर विभाजित नहीं होती हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, तंत्रिका कोशिकाएं या लाल रक्त कोशिकाएं। हालांकि, माइटोसिस कोशिकाओं में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो सतहों को सीमित करता है, जैसे कि त्वचा की कोशिकाएं या जठरांत्र संबंधी मार्ग में सतह कोशिकाएं (उपकला कोशिकाएं)। इन कोशिकाओं को नियमित रूप से नवीनीकृत करने की आवश्यकता होती है, जो माइटोसिस का काम है। विभिन्न चरणों में माइटोसिस की निरंतर प्रक्रिया और इंटरफेज़ के भीतर कई नियंत्रण बिंदु यह सुनिश्चित करते हैं कि कोशिका विभाजन के दौरान कोई त्रुटि न हो।

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माइटोसिस के चरण क्या हैं?

कोशिका चक्र, जो कोशिका विभाजन के लिए जिम्मेदार होता है और इस प्रकार कोशिका प्रजनन के लिए भी, इंटरपेज़ और माइटोसिस में विभाजित हो सकता है। इंटरफेज़ में, डीएनए को दोगुना किया जाता है और आगामी माइटोसिस के लिए सेल तैयार किया जाता है। सेल चक्र का यह चरण लंबाई में भिन्न हो सकता है और सेल प्रकार के आधार पर बहुत भिन्न होता है। मिटोसिस कोशिका चक्र का दूसरा चरण है और इसमें आनुवंशिक सामग्री का विभाजन और एक सामान्य माँ कोशिका से दो समान बेटी कोशिकाओं का निर्माण शामिल है। इस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को विभिन्न चरणों में विभाजित किया जा सकता है जिसमें हमेशा विशिष्ट प्रक्रियाएं होती हैं। स्रोत के आधार पर, चार से छह चरणों के बीच एक अंतर किया जाता है।

शुरुआत में प्रोफ़ेज़ होता है, जिसमें दो गुणसूत्र घनीभूत होते हैं और स्पिंडल तंत्र भी उत्पन्न होता है। इसके बाद, दो अधिकतम संघनित गुणसूत्र विषुवत तल में ऊपर की ओर बढ़ते हैं, जिसे रूपक के रूप में वर्णित किया गया है। इन दो चरणों के बीच, कुछ लेखकों ने प्रोमेता चरण का उल्लेख किया है। इसके बाद, दो बहन क्रोमैटिड को एफ़ेज़ में अलग किया जाता है। अंत में, टेलोफ़ेज़ में एक नया परमाणु झिल्ली बनता है और गुणसूत्र फिर से ढीला हो जाता है। कुछ पुस्तकों में, तथाकथित साइटोकाइनेसिस को अभी भी एक अलग चरण माना जाता है। साइटोकिनेसिस के दौरान, नए सेल बॉडी का गठन होता है, जिससे अंततः दो समान बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

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रूपक क्या है?

मेटाफ़ेज़ माइटोसिस का हिस्सा है और इस प्रकार शरीर में कोशिकाओं के विभाजन में एक चरण है। यह माइटोसिस का तीसरा चरण है और प्रोमेता चरण का अनुसरण करता है। गुणसूत्रों के संघनित होने और परमाणु झिल्ली के विघटित हो जाने के बाद, भूमध्यरेखीय समतल में गुणसूत्रों के दोहरे सेट की व्यवस्था की जाती है। मेटाफ़ेज़ भी माइटोसिस का एकमात्र चरण है जिसमें माइक्रोस्कोप के नीचे गुणसूत्र स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि डीएनए ने कोशिका विभाजन के इस चरण में अपना सबसे कॉम्पैक्ट रूप ग्रहण किया है। कोशिका के भूमध्यरेखीय तल पर दो 2-क्रोमैटिड गुणसूत्र अब एक दूसरे के बगल में हैं। यह विमान दोनों कोशिका ध्रुवों से लगभग समान दूरी पर है। इस स्थिति को बिल्ट-अप स्पिंडल तंत्र द्वारा गारंटी दी जाती है, जो बहन क्रोमैटिड को माइटोसिस के आगे के पाठ्यक्रम में एक दूसरे से अलग करती है।

एफ़ेज़ क्या है?

एनाफेज़ माइटोसिस का चौथा चरण है और इस प्रकार यह न्यूक्लियर कोशिकाओं के कोशिका विभाजन में एक कदम है। गुणसूत्रों के संघनित होने के बाद और भूमध्य रेखा में मेटाफ़ेज़ में खुद को व्यवस्थित किया है, एनाफ़ेज़ इस प्रकार है। इस चरण में, बहन क्रोमैटिड को स्पिंडल तंत्र द्वारा एक दूसरे से अलग किया जाता है और कोशिका ध्रुवों के विपरीत खींचा जाता है। इस प्रकार, वास्तविक गुणसूत्र विभाजन एफ़ेज़ में शुरू होता है। इस तरह, एक मूल मातृ कोशिका से क्रोमोसोम का एक डबल सेट 2 क्रोमैटिड क्रोमोसोम के दोहरे सेट के साथ बनाया जाता है। हालांकि, इसमें अब केवल दो 1-क्रोमैटिड गुणसूत्र होते हैं। एनाफेज के बाद टेलोपॉज होता है।

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टेलोफ़ेज़ क्या है?

टेलोफ़ेज़ माइटोसिस के अंतिम चरण का वर्णन करता है, जिसमें कोशिकाओं को गुणा करने में सक्षम करने के लिए न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं की आनुवंशिक जानकारी साझा की जाती है। टेलोफ़ेज़ एनाफ़ेज़ का अनुसरण करता है। बहन क्रोमैटिड को धुरी तंत्र की सहायता से भूमध्यरेखीय तल से विपरीत कोशिका ध्रुवों तक खींचा गया। टेलोफ़ेज़ में, गुणसूत्र प्रत्येक अपने सेल ध्रुव तक पहुंच गए हैं और स्पिंडल तंत्र भंग हो जाता है। इसी समय, विघटित परमाणु झिल्ली के टुकड़ों से एक नया परमाणु लिफाफा बनता है। साइटोकिन्सिस द्वारा इस गुणसूत्र विभाजन को अब एक और कदम बढ़ाया गया है। एक सेल निकाय यहां पर कब्ज़ा करता है, ताकि दो स्वतंत्र लेकिन समान बेटी कोशिकाओं का निर्माण हो।

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माइटोसिस की अवधि

माइटोसिस औसतन एक घंटे तक रहता है, जिससे कोई भी तेजी से कोशिका विभाजन की बात कर सकता है। इंटरफेज़ की तुलना में, माइटोसिस अपेक्षाकृत कम समय लेता है। इसके अलावा, सेल प्रकार के आधार पर, इंटरफेज़ कई घंटों से कई महीनों या वर्षों तक रह सकता है। इंटरफेज़ में G1 और G0 चरण इसके लिए विशेष रूप से जिम्मेदार हैं। G1 चरण में विभिन्न प्रोटीन और सेल ऑर्गेनेल का उत्पादन किया जाता है और G0 चरण में सेल एक प्रकार के निष्क्रिय मोड में चला जाता है। कई कोशिकाएं G0 चरण में वर्षों या दशकों तक बनी रहती हैं।

माइटोटिक दर क्या है?

जिस दर पर कोशिकाएं विभाजित होती हैं, उसे माइटोटिक दर की सहायता से वर्णित किया जा सकता है। यह कुछ ऊतकों के प्रजनन की गति के बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है। सूक्ष्मदर्शी की सहायता से माइटोटिक दर निर्धारित की जाती है। कोशिकाओं की एक निश्चित संख्या के साथ, उदाहरण के लिए 1,000 कोशिकाएं, यह निर्धारित किया जाता है कि उनमें से कितने माइटोटिक चरण में हैं। Mitotic दर एक प्रतिशत के रूप में दी गई है और इसलिए यह एक सापेक्ष आंकड़ा है। विशेष रूप से अक्सर नवीनीकृत होने वाले ऊतक में एक उच्च माइटोटिक दर होती है। इनमें अस्थि मज्जा, त्वचा (एपिडर्मिस) और छोटी आंत की श्लेष्म झिल्ली शामिल हैं। अस्थि मज्जा रक्त के गठन के लिए जिम्मेदार है और लगातार नई रक्त कोशिकाओं का उत्पादन करता है। जठरांत्र संबंधी मार्ग की त्वचा और श्लेष्म झिल्ली को भी नियमित रूप से नवीनीकृत किया जाता है, ताकि उच्च माइटोटिक दर भी यहां पाई जा सके। हालांकि, माइटोसिस की उच्च दर भी घातक ट्यूमर का संकेत दे सकती है जो तेजी से बढ़ रहे हैं। ये पतित कोशिकाएँ इंटरपेज़ और माइटोसिस में नियंत्रण बिंदुओं से बाहर निकलती हैं और बिना रुके बढ़ सकती हैं। बढ़ी हुई माइटिक दर को चिकित्सीय दृष्टिकोण के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, क्योंकि तेजी से बढ़ते ट्यूमर विशेष रूप से माइटोसिस इनहिबिटर के प्रति संवेदनशील होते हैं और पुनर्प्राप्ति की अधिक संभावना के साथ इलाज किया जा सकता है।

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माइटोसिस अवरोधक क्या हैं?

माइटोसिस इनहिबिटर वे पदार्थ होते हैं जो माइटोसिस की प्रक्रिया को रोकते हैं। माइटोसिस इनहिबिटर नाभिक को विभाजित करने से रोकते हैं और परिणामस्वरूप कोशिकाओं को गुणा करने से रोकते हैं। इन विषाक्त पदार्थों को ट्यूमर उपचार में साइटोस्टैटिक्स के रूप में उपयोग किया जाता है। लिम्फोमास और ल्यूकेमिया विशेष रूप से कीमोथेरेपी के इस रूप में अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करते हैं। माइटोसिस इनहिबिटर के तंत्र में ट्यूबिलिन के लिए बाध्यकारी होता है, जिसे स्पिंडल तंत्र के निर्माण के लिए आवश्यक होता है। ट्यूबलिन वह प्रोटीन है जिससे स्पिंडल उपकरण के सूक्ष्मनलिकाएं बनती हैं। यदि यह प्रोटीन एक मिटोसिस अवरोधक के बंधन के कारण उपलब्ध नहीं है, तो कोई स्पिंडल तंत्र नहीं बनाया जा सकता है और कोशिका नाभिक विभाजित नहीं होता है। हालांकि, विनको एलेकोइड्स या टैक्साने जैसे माइटोसिस इनहिबिटर्स के खतरनाक दुष्प्रभाव हो सकते हैं जो विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

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माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन में क्या अंतर है?

माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों कोर डिवीजनों के लिए जिम्मेदार हैं, दोनों प्रक्रियाएं उनके पाठ्यक्रम और परिणाम में भिन्न होती हैं। माइटोसिस एक माँ कोशिका से गुणसूत्रों के दोहरे (द्विगुणित) सेट के साथ दो समान बेटी कोशिका बनाता है। अर्धसूत्रीविभाजन के विपरीत, केवल एक गुणसूत्र विभाजन आवश्यक है। कुल मिलाकर, माइटोसिस में दो समान कोशिकाओं के बीच डीएनए के रूप में संपूर्ण आनुवंशिक जानकारी को वितरित करने का कार्य है और इसलिए यह सेल प्रजनन के लिए आवश्यक है। इसके विपरीत, अर्धसूत्रीविभाजन लैंगिक प्रजनन के लिए जर्म कोशिकाओं के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि रोगाणु कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक सरल (अगुणित) समूह होता है, इसलिए अर्धसूत्रीविभाजन के लिए दो परमाणु विभाजनों की आवश्यकता होती है। पहले अर्धसूत्रीविभाजन में, गुणसूत्रों का दोहरा सेट बनता है। दूसरा समतुल्य विभाजन अब बहन क्रोमैटिड्स को एक दूसरे से अलग करता है, जिससे हमारे पास कुल चार बेटी कोशिकाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में गुणसूत्रों का एक सरल सेट होता है। इस प्रकार, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन की संख्या, बेटी कोशिकाओं की संख्या और प्रकार में और उनकी अवधि में भिन्न होती है। मिटोसिस को पूरा होने में लगभग एक घंटा लगता है। दूसरी ओर, अर्धसूत्रीविभाजन में अधिक समय लगता है। अकेले अर्धसूत्रीविभाजन का प्रसार पुरुषों में लगभग 24 घंटे (शुक्राणु गठन) और कई वर्षों से दशकों (महिलाओं में अंडे की कोशिका का निर्माण और परिपक्वता) में होता है।

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इंटरस्पेस क्या है?

माइटोसिस के अलावा, इंटरफेज़ कोशिका चक्र का दूसरा भाग है। यह हमेशा दो mitotic विभाजनों के बीच स्थित होता है और इसके अलग-अलग कार्य होते हैं। इंटरपेज़ के दौरान, समसूत्रण में आधा डीएनए फिर से दोगुना हो जाता है। इसके अलावा, दो बेटी कोशिकाओं की सामान्य कोशिका वृद्धि है और वे नए सिरे से समसूत्रण के लिए तैयार हैं। माइटोसिस की तरह, इंटरफेज़ को कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है। माइटोसिस के तुरंत बाद, जी 1 चरण इंटरफेज़ का अनुसरण करता है। बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के दोहरे सेट में प्रत्येक में केवल एक क्रोमैटिड होता है। इस चरण में बेटी कोशिकाएं बढ़ती हैं और कई प्रोटीन और एंजाइम उत्पन्न होते हैं। अगला चरण तथाकथित एस-चरण (संश्लेषण चरण) है। यहां डीएनए को दोगुना किया जाता है ताकि हमारे पास अभी भी क्रोमोसोम का दोहरा सेट हो, जिसमें अब दो क्रोमैटिड भी होते हैं। इंटरफेज़ के अंतिम चरण में, जी 2 चरण, दोनों बेटी कोशिकाएं फिर से बढ़ती हैं और आगामी माइटोसिस के लिए तैयार करेंगी। दो बेटी कोशिकाओं ने अब नई माँ कोशिकाएं बनाई हैं जिन्हें माइटोसिस में विभाजित किया जा सकता है। इंटरपेज़ औसतन लगभग 18 घंटे तक रहता है और इस तरह माइटोसिस (लगभग एक घंटे की अवधि) की तुलना में अधिक समय लगता है। इंटरफेज़ में दो नियंत्रण बिंदु महत्वपूर्ण हैं, जो जी 1 चरण से एस चरण और जी 2 चरण से समसूत्रण के लिए संक्रमण पर स्थित हैं। यहां सेल और विशेष रूप से संभावित त्रुटियों के लिए आनुवंशिक जानकारी की जांच की जाती है। यदि कोई त्रुटि पाई जाती है, तो इसे कक्ष विभाजन से पहले ठीक किया जाता है। यदि त्रुटि को मान्यता नहीं दी गई और समाप्त कर दिया गया, तो यह माइटोसिस के माध्यम से कई कोशिकाओं में प्रजनन करना जारी रखेगा।

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