মিয়োসিস এবং ক্রোমোজোম সেগ্রিগেশন

মিয়োসিস হলো একটি বিশেষায়িত দ্বি-পর্যায়ের কোষ বিভাজন যা ডিপ্লয়েড জার্ম কোষ থেকে হ্যাপ্লয়েড গ্যামেট তৈরি করে, ক্রোমোজোম সংখ্যা অর্ধেক করে এবং রিকম্বিনেশনের মাধ্যমে জেনেটিক উপাদান পুনর্বিন্যাস করে। এই ক্ষেত্রটি সেইসব কোষীয় ও আণবিক ঘটনাগুলি নিয়ে আলোচনা করে যার মাধ্যমে সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলি জোড় বাঁধে, রিকম্বিনেশন করে এবং সঠিকভাবে অপত্য কোষে বিতরণ হয় — এবং সেই বিতরণে যে ত্রুটিগুলি অ্যানিউপ্লয়ডি তৈরি করে এবং মানুষের অনেক ক্রোমোজোমাল রোগের মূল কারণ।

Definition

মিয়োসিস হলো একটি হ্রাসমূলক কোষ বিভাজন যেখানে DNA প্রতিলিপিকরণের একটি রাউন্ডের পরে দুটি ধারাবাহিক বিভাজন ঘটে, যাতে একটি ডিপ্লয়েড জার্ম কোষ থেকে হ্যাপ্লয়েড গ্যামেট উৎপন্ন হয়, যেখানে ক্রোমোজোম সেগ্রিগেশন বলতে সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলির (মিয়োসিস I) এবং সিস্টার ক্রোমাটিডগুলির (মিয়োসিস II) বিপরীত মেরুতে বিভাজনকে বোঝায়।

Scope

এই ক্ষেত্রটি পাঠককে জার্ম-কোষ বিভাজনের জীববিজ্ঞান এবং এর নির্ভুলতা সম্পর্কে ধারণা দেয়: কীভাবে মিয়োটিক রিকম্বিনেশন অ্যালিলগুলিকে পুনর্বিন্যাস করে এবং শারীরিকভাবে সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলিকে সংযুক্ত করে, কীভাবে ক্রোমোজোমগুলি দুটি মিয়োটিক বিভাজনের মাধ্যমে পৃথক হয়, কেন বিভাজন ব্যর্থ হতে পারে (ননডিসজাংশন), এবং কেন মাতৃকালীন বয়স বাড়ার সাথে সাথে এই ধরনের ব্যর্থতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। এটি এগুলিকে সাইটোজেনেটিক্সের মৌলিক প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করে, ক্লিনিকাল ব্যবস্থাপনার বিষয় হিসাবে নয়; এর বিস্তারিত অপরিহার্য বিষয়গুলি এর উপ-বিষয়গুলিতে রয়েছে।

Sub-topics

• মাতৃকালীন বয়স প্রভাব
• মায়োসিস বিভাজন এবং রিকম্বিনেশন
• ননডিসজাংশন এবং অ্যানিউপ্লয়েডি উৎপত্তি

Core questions

• মিয়োসিস কীভাবে ক্রোমোজোম সংখ্যা অর্ধেক করে যখন প্রতিটি গ্যামেটে একটি সম্পূর্ণ জিনোম সংরক্ষণ করে?
• রিকম্বিনেশন কীভাবে জেনেটিক বৈচিত্র্য তৈরি করে এবং সঠিক ক্রোমোজোম সেগ্রিগেশন নিশ্চিত করে?
• কেন ক্রোমোজোমগুলি কখনও কখনও পৃথক হতে ব্যর্থ হয়, এবং কেন মানব ডিম্বাণু বয়সের সাথে সাথে বিশেষভাবে ত্রুটিপ্রবণ হয়?

Key concepts

• হ্রাসমূলক বিভাজন (মিয়োসিস I) বনাম সমীকরণমূলক বিভাজন (মিয়োসিস II)
• সমসংস্থ জোড় বাঁধা এবং সিন্যাপসিস
• ক্রসিং ওভার এবং কায়াজমাটা
• সিস্টার-ক্রোমাটিড কোহেশন
• ননডিসজাংশন
• অ্যানিউপ্লয়ডি
• মাতৃকালীন বয়সের প্রভাব

Mechanisms

DNA প্রতিলিপিকরণের একটি একক রাউন্ডের পরে, মিয়োসিস দুটি বিভাজনের মাধ্যমে অগ্রসর হয়। মিয়োসিস I-এ সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলি জোড় বাঁধে, সিন্যাপসিস হয় এবং রিকম্বিনেশনের মাধ্যমে অংশ বিনিময় করে; এর ফলে সৃষ্ট ক্রসিং ওভার, যা সাইটোলজিক্যালি কায়াজমাটা হিসাবে দেখা যায়, প্রতিটি সমসংস্থ জোড়কে অ্যানাফেজ পর্যন্ত একসাথে ধরে রাখে, যখন সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলি বিপরীত মেরুতে পৃথক হয়। মিয়োসিস II-এ, মাইটোসিসের মতো, সিস্টার ক্রোমাটিডগুলি পৃথক হয়। সঠিক সেগ্রিগেশন প্রতিটি ক্রোমোজোম জোড়ার জন্য অন্তত একটি সুনির্দিষ্ট ক্রসিং ওভারের উপর এবং সিস্টার-ক্রোমাটিড কোহেশনের উপর নির্ভর করে যা সঠিক মুহূর্ত পর্যন্ত স্পিন্ডলের টানার শক্তিকে প্রতিরোধ করে। যখন রিকম্বিনেশন অনুপস্থিত বা ভুল স্থানে ঘটে, অথবা যখন কোহেশন অকালে হারিয়ে যায়, তখন একটি ক্রোমোজোম ভুলভাবে পৃথক হতে পারে, যার ফলে অতিরিক্ত বা অনুপস্থিত ক্রোমোজোম সহ গ্যামেট তৈরি হয় (Hassold & Hunt, 2001; Handel & Schimenti, 2010; Nagaoka et al., 2012)।

Clinical relevance

মিয়োটিক ক্রোমোজোম সেগ্রিগেশনের ত্রুটিগুলি মানুষের মধ্যে সাংবিধানিক অ্যানিউপ্লয়ডির প্রধান পরিচিত কারণ এবং গর্ভাবস্থার ক্ষতি এবং জীবন্ত জন্ম নেওয়া ক্রোমোজোমাল সিন্ড্রোমের একটি বড় অংশের জন্য দায়ী। এই প্রক্রিয়াগুলি বোঝা সাইটোজেনেটিক এবং প্রসবপূর্ব স্ক্রিনিং ফলাফলের ব্যাখ্যার ভিত্তি; এই এন্ট্রিটি অন্তর্নিহিত জীববিজ্ঞান বর্ণনা করে এবং এটি ব্যক্তিগত রোগ নির্ণয় বা প্রজনন সিদ্ধান্তের ভিত্তি নয় (Nagaoka et al., 2012)।

Epidemiology

মানব প্রজননে ক্রোমোজোম সেগ্রিগেশন ত্রুটিগুলি আশ্চর্যজনকভাবে সাধারণ: ক্লিনিক্যালি স্বীকৃত গর্ভধারণের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ অ্যানিউপ্লয়েড, যার বেশিরভাগ ত্রুটি ডিম্বাণুতে ঘটে এবং মাতৃকালীন বয়স বাড়ার সাথে সাথে এর ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পায় (Hassold & Hunt, 2001; Nagaoka et al., 2012)।

History

বংশগতির ক্রোমোজোমাল ভিত্তি এবং মিয়োসিসের হ্রাসমূলক প্রকৃতি উনিশ শতকের শেষ এবং বিশ শতকের প্রথম দিকে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। আণবিক যুগ স্পষ্ট করে যে মিয়োটিক রিকম্বিনেশন প্রোগ্রামড DNA ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক দ্বারা শুরু হয় এবং সঠিক সেগ্রিগেশনের জন্য ক্রসিং ওভারগুলি যান্ত্রিকভাবে প্রয়োজন; সমান্তরাল মানব-জেনেটিক্স কাজগুলি অ্যানিউপ্লয়ডির বেশিরভাগ অংশকে মাতৃ মিয়োটিক ত্রুটির সাথে সম্পর্কিত করেছে, যা মাতৃকালীন বয়সের প্রভাবকে একটি কেন্দ্রীয় অমীমাংসিত সমস্যা হিসাবে তুলে ধরেছে (Hassold & Hunt, 2001; Hunter, 2015)।

Key figures

• Terry Hassold
• Patricia Hunt
• Neil Hunter
• Mary Ann Handel

Seminal works

• hassold-hunt-2001
• nagaoka-2012
• hunter-2015

Frequently asked questions

মিয়োসিস মাইটোসিস থেকে কীভাবে আলাদা?

মাইটোসিস হলো একটি বিভাজন যা দুটি জেনেটিক্যালি অভিন্ন ডিপ্লয়েড কোষ তৈরি করে; মিয়োসিস হলো একটি একক DNA প্রতিলিপিকরণের পরে দুটি ধারাবাহিক বিভাজন, যা চারটি হ্যাপ্লয়েড কোষ তৈরি করে এবং প্রথম বিভাজনে সমসংস্থ জোড় বাঁধা ও রিকম্বিনেশন অন্তর্ভুক্ত করে।

মিয়োসিসে রিকম্বিনেশন কেন অন্তর্ভুক্ত থাকে?

রিকম্বিনেশন অ্যালিলগুলিকে পুনর্বিন্যাস করে জেনেটিক বৈচিত্র্য তৈরি করে, এবং এর ফলে সৃষ্ট ক্রসিং ওভারগুলি শারীরিকভাবে সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলিকে সংযুক্ত করে যাতে তারা মিয়োসিস I-এর সময় সঠিকভাবে সারিবদ্ধ হতে এবং পৃথক হতে পারে।