अर्धसूत्रीविभाजन और जनन कोशिका विभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन एक विशेषीकृत कोशिका विभाजन है जो द्विगुणित जनन-कोशिका पूर्ववर्तियों से अगुणित युग्मक उत्पन्न करता है। डीएनए प्रतिकृति के एक चक्र के बाद दो क्रमिक विभाजन होते हैं, जिससे गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है और, पुनर्संयोजन तथा स्वतंत्र वर्गीकरण के माध्यम से, परिणामी अंडों और शुक्राणुओं के बीच आनुवंशिक विविधता उत्पन्न होती है।

Definition

अर्धसूत्रीविभाजन जनन-कोशिका विभाजन का एक रूप है जिसमें डीएनए प्रतिकृति के एक चक्र के बाद दो क्रमिक नाभिकीय विभाजन होते हैं, जिससे एक द्विगुणित पूर्ववर्ती से चार अगुणित कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं; समजात गुणसूत्र युग्मित होते हैं और पुनर्संयोजित होते हैं और फिर अर्धसूत्रीविभाजन I में अलग हो जाते हैं, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन II में सिस्टर क्रोमेटिड्स अलग हो जाते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि दो अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन I और II), समजात गुणसूत्रों के युग्मन और पुनर्संयोजन, प्लॉइडी को आधा करने वाले न्यूनीकरण विभाजन, युग्मकजनन में अर्धसूत्रीविभाजन की भूमिका, और गुणसूत्र पृथक्करण में त्रुटियों से एन्यूप्लोइडी कैसे उत्पन्न होती है, का वर्णन करती है। यह अर्धसूत्रीविभाजन को कोशिका-जीव विज्ञान और जनन-कोशिका विषय के रूप में मानती है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

Key concepts

• न्यूनीकरण विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन I) और समविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन II)
• समजात गुणसूत्र युग्मन (सिनैप्सिस)
• क्रॉसिंग ओवर और पुनर्संयोजन
• काइज़मेटा और सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स
• स्वतंत्र वर्गीकरण
• अगुणित युग्मक और निषेचन
• एन्यूप्लोइडी और नॉनडिसजंक्शन

Mechanisms

डीएनए प्रतिकृति के एक चक्र के बाद, अर्धसूत्रीविभाजन दो विभाजन करता है। अर्धसूत्रीविभाजन I में, समजात गुणसूत्र युग्मित होते हैं (सिनैप्सिस), क्रॉसिंग ओवर द्वारा खंडों का आदान-प्रदान करके काइज़मेटा बनाते हैं, और फिर विपरीत ध्रुवों में अलग हो जाते हैं — एक न्यूनीकरण विभाजन जो गुणसूत्रों की संख्या को आधा कर देता है। पेट्रोनज़की और सहकर्मियों द्वारा समीक्षा की गई एक परिभाषित आणविक विशेषता यह है कि सिस्टर काइनेटोकोर एक ही ध्रुव (मोनो-ओरिएंटेशन) की ओर उन्मुख होते हैं और गुणसूत्र भुजाओं के साथ संसंजन अर्धसूत्रीविभाजन I में जारी होता है जबकि सेंट्रोमेरिक संसंजन अर्धसूत्रीविभाजन II तक संरक्षित रहता है, जब सिस्टर क्रोमेटिड्स अंततः अलग हो जाते हैं। इस प्रकार दो विभाजन प्रत्येक समजात के एक क्रोमेटिड को चार अगुणित उत्पादों में से प्रत्येक में वितरित करते हैं। इस कोरियोग्राफी में त्रुटियाँ — नॉनडिसजंक्शन — गलत गुणसूत्र संख्या वाले युग्मक उत्पन्न करती हैं; हैसोल्ड और हंट समीक्षा करते हैं कि ऐसी अर्धसूत्रीविभाजन संबंधी त्रुटियाँ मानव एन्यूप्लोइडी का प्रमुख स्रोत कैसे हैं।

Clinical relevance

अर्धसूत्रीविभाजन युग्मक निर्माण का कोशिकीय आधार है, और अर्धसूत्रीविभाजन संबंधी नॉनडिसजंक्शन को एन्यूप्लोइडी के मूल के रूप में वर्णित किया गया है जिसकी आवृत्ति मातृ आयु के साथ बढ़ती है। यह प्रविष्टि जनन-कोशिका विभाजन और एन्यूप्लोइडी की कोशिकीय उत्पत्ति का एक संदर्भ विवरण है; यह नैदानिक या प्रजनन संबंधी चिकित्सा सलाह प्रदान नहीं करती है।

History

अर्धसूत्रीविभाजन को उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में यौन प्रजनन के लिए आवश्यक गुणसूत्र-आधा करने वाले विभाजन के रूप में पहचाना गया था, जो जर्म लाइन पर वीज़मैन के विचारों का पूरक था। बीसवीं शताब्दी के साइटोजेनेटिक्स ने अर्धसूत्रीविभाजन संबंधी पुनर्संयोजन और नॉनडिसजंक्शन को वंशानुक्रम और गुणसूत्र संबंधी विकारों से जोड़ा, और मॉडल जीवों में आणविक कार्य — पेट्रोनज़की और सहकर्मियों द्वारा संश्लेषित — ने बाद में समझाया कि कैसे संसंजन और काइनेटोकोर अभिविन्यास दो-चरणीय न्यूनीकरण कार्यक्रम को लागू करते हैं।

Key figures

• Kim Nasmyth
• Terry Hassold
• Patricia Hunt

Seminal works

• petronczki-2003
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

अर्धसूत्रीविभाजन समसूत्रीविभाजन से कैसे भिन्न है?

समसूत्रीविभाजन एक एकल विभाजन है जो जनक के आनुवंशिक रूप से समान दो द्विगुणित कोशिकाएँ उत्पन्न करता है, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन में एक प्रतिकृति के बाद दो विभाजन होते हैं, जिससे चार अगुणित कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं जो पुनर्संयोजन और स्वतंत्र वर्गीकरण के कारण आनुवंशिक रूप से भिन्न होती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन में दो विभाजन क्यों शामिल होते हैं?

पहला विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन I) गुणसूत्रों की संख्या को आधा करने के लिए युग्मित समजात गुणसूत्रों को अलग करता है, और दूसरा विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन II) सिस्टर क्रोमेटिड्स को समसूत्रीविभाजन की तरह ही अलग करता है; साथ में वे एक द्विगुणित कोशिका को चार अगुणित युग्मकों में परिवर्तित करते हैं।