बैक्टीरिया में प्रतिकृति और कोशिका विभाजन

एक बैक्टीरिया के विभाजित होने से पहले, उसे अपने पूरे जीनोम की प्रतिलिपि बनानी होती है और प्रत्येक पुत्री कोशिका को एक पूर्ण प्रतिलिपि वितरित करनी होती है। बैक्टीरियल डीएनए प्रतिकृति एक ही मूल बिंदु से शुरू होती है और दोनों दिशाओं में आगे बढ़ती है, जबकि कोशिका बढ़ती है और फिर द्विखंडन द्वारा विभाजित होती है, जिसमें गुणसूत्र की प्रतिलिपि बनाना, पृथक्करण और विभाजन पट का निर्माण इस प्रकार समन्वित होता है कि प्रत्येक नई कोशिका को एक पूर्ण जीनोम विरासत में मिलता है।

Definition

बैक्टीरियल प्रतिकृति और कोशिका विभाजन एक समन्वित प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक बैक्टीरिया एक परिभाषित मूल बिंदु से अपने गुणसूत्र की प्रतिलिपि बनाता है और द्विखंडन के माध्यम से प्रतियों को दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित करता है।

Scope

यह विषय बैक्टीरियल कोशिका चक्र को शामिल करता है: डीएनए प्रतिकृति की शुरुआत और प्रगति, रेप्लिसोम, डुप्लिकेट गुणसूत्र का पृथक्करण, और द्विखंडन द्वारा साइटोकाइनेसिस, जिसमें विभाजन तंत्र का संयोजन शामिल है। यह एक यांत्रिक संदर्भ अवलोकन है और नैदानिक निर्देश प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• बैक्टीरियल डीएनए प्रतिकृति कैसे और कहाँ शुरू होती है, और यह गुणसूत्र के चारों ओर कैसे आगे बढ़ती है?
• कौन सी आणविक मशीन प्रतिकृति करती है, और इसकी सटीकता कैसे सुनिश्चित की जाती है?
• डुप्लिकेट गुणसूत्रों को कोशिका के विपरीत छोरों तक कैसे अलग किया जाता है?
• विभाजन के समय को प्रतिकृति के पूरा होने के साथ कैसे समन्वित किया जाता है?

Key concepts

• प्रतिकृति का मूल (oriC)
• द्विदिशीय, अर्ध-संरक्षी प्रतिकृति
• रेप्लिसोम और डीएनए पॉलीमरेज़ III
• अग्रणी और लैगिंग स्ट्रैंड संश्लेषण
• प्रतिकृति कांटा और टर्मिनस
• गुणसूत्र पृथक्करण
• द्विखंडन और पट निर्माण
• Z-वलय और डिविसोम

Mechanisms

बैक्टीरियल प्रतिकृति अर्ध-संरक्षी और द्विदिशीय होती है: यह एक ही परिभाषित मूल बिंदु पर शुरू होती है, जहाँ गुणसूत्र को खोला जाता है, और दो प्रतिकृति कांटे विपरीत दिशाओं में आगे बढ़ते हैं जब तक कि वे टर्मिनस पर नहीं मिल जाते। रेप्लिसोम, जो प्रतिकृति डीएनए पॉलीमरेज़ के चारों ओर व्यवस्थित होता है, अग्रणी स्ट्रैंड की निरंतर प्रतिलिपि बनाता है और लैगिंग स्ट्रैंड की असंतत प्रतिलिपि बनाता है, जिसमें प्रूफरीडिंग और मिसमैच रिपेयर उच्च निष्ठा सुनिश्चित करते हैं, जैसा कि ओ'डॉनेल और सहयोगियों द्वारा समीक्षा की गई है। जैसे-जैसे प्रतिकृति आगे बढ़ती है, दो पुत्री गुणसूत्रों को सक्रिय रूप से व्यवस्थित किया जाता है और विपरीत कोशिका ध्रुवों की ओर अलग किया जाता है, एक प्रक्रिया जिसे वांग और सहयोगियों ने गुणसूत्र संगठन और विभाजन तंत्र के संदर्भ में वर्णित किया है। विभाजन तब द्विखंडन द्वारा होता है, जिसमें कोशिका मध्यकोशिका में एक संकुचनशील वलय को इकट्ठा करती है जो एक पट के संश्लेषण को निर्देशित करती है और दो पुत्री कोशिकाओं को भौतिक रूप से अलग करती है, जिनमें से प्रत्येक को एक पूर्ण जीनोम प्राप्त होता है।

Clinical relevance

कई जीवाणुरोधी दवा लक्ष्य प्रतिकृति और विभाजन तंत्र में निहित हैं, और प्रतिकृति और विभाजन की दर इस बात में योगदान करती है कि बैक्टीरियल आबादी कितनी जल्दी बढ़ती है और तनाव का जवाब देती है। यह प्रविष्टि अंतर्निहित जीव विज्ञान का वर्णन करती है और दवा चयन या रोगी प्रबंधन के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

History

डीएनए प्रतिकृति की अर्ध-संरक्षी प्रकृति और डीएनए पॉलीमरेज़ के एंजाइम विज्ञान ने जीनोम प्रतिलिपि बनाने का आणविक आधार स्थापित किया, और एस्चेरिचिया कोलाई जैसे बैक्टीरिया ने केंद्रीय प्रायोगिक मॉडल के रूप में कार्य किया। रेप्लिसोम और गुणसूत्र पृथक्करण और विभाजन उपकरण पर बाद के काम, जिसे ओ'डॉनेल और वांग और सहयोगियों द्वारा समीक्षाओं में संश्लेषित किया गया, ने प्रतिकृति को बैक्टीरियल कोशिका चक्र के साथ एकीकृत किया।

Key figures

• Arthur Kornberg
• Mike O'Donnell
• David Rudner

Seminal works

• odonnell-2013
• wang-2013

Frequently asked questions

बैक्टीरियल प्रतिकृति द्विदिशीय होने का क्या अर्थ है?

प्रतिकृति एक मूल बिंदु से शुरू होती है और दो प्रतिकृति कांटे वृत्ताकार गुणसूत्र के चारों ओर विपरीत दिशाओं में उससे दूर चले जाते हैं जब तक कि वे टर्मिनस पर नहीं मिल जाते, जिससे पूरा जीनोम लगभग आधे समय में कॉपी हो जाता है जितना एक एकल कांटा लेता।

बैक्टीरिया कैसे विभाजित होते हैं?

अधिकांश बैक्टीरिया द्विखंडन द्वारा विभाजित होते हैं: गुणसूत्र की प्रतिलिपि बनाने और अलग होने के बाद, एक वलय के आकार की विभाजन मशीन मध्यकोशिका में इकट्ठा होती है और एक पट बनाती है जो कोशिका को दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित करती है।