माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन और कोशिका चक्र

केंद्रक विभाजन के दो रूप गुणसूत्रों को नई कोशिकाओं में वितरित करते हैं: माइटोसिस प्रत्येक पुत्री कोशिका में एक पूर्ण सेट की प्रतिलिपि बनाता है, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन युग्मकों को बनाने के लिए सेट को आधा कर देता है और ऐसा करने में, आनुवंशिक भिन्नता उत्पन्न करता है।

Definition

माइटोसिस वह विभाजन है जो दो आनुवंशिक रूप से समान पुत्री केंद्रकों का उत्पादन करता है, अर्धसूत्रीविभाजन दो-चरणीय न्यूनीकरण विभाजन है जो अगुणित युग्मकों का उत्पादन करता है, और कोशिका चक्र घटनाओं का विनियमित अनुक्रम है जिसके माध्यम से एक कोशिका बढ़ती है, अपने डीएनए की प्रतिकृति बनाती है और विभाजित होती है।

Scope

यह विषय कोशिका चक्र के चरणों और उसके चेकपॉइंट्स, माइटोसिस के चरणों को शामिल करता है जो दो आनुवंशिक रूप से समान पुत्री कोशिकाओं का उत्पादन करते हैं, अर्धसूत्रीविभाजन के दो विभाजन जो गुणसूत्र संख्या को आधा करते हैं, अर्धसूत्रीविभाजन I में समरूपों का युग्मन और क्रॉसिंग ओवर, और जिस तरह से अर्धसूत्रीविभाजन की घटनाएँ मेंडल के नियमों के लिए भौतिक आधार प्रदान करती हैं। यह गुणसूत्रों के व्यवस्थित वितरण का वर्णन करता है; इस प्रक्रिया में त्रुटियों को एन्यूप्लोइडी (aneuploidy) के तहत कवर किया गया है।

Core questions

• कोशिका चक्र के चरण क्या हैं, और चेकपॉइंट्स प्रगति को कैसे नियंत्रित करते हैं?
• माइटोसिस यह कैसे सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक पुत्री कोशिका को एक पूर्ण गुणसूत्र सेट प्राप्त हो?
• अर्धसूत्रीविभाजन के दो विभाजन गुणसूत्र संख्या को आधा कैसे करते हैं?
• अर्धसूत्रीविभाजन में समरूप युग्मन और क्रॉसिंग ओवर मेंडल के नियमों का आधार कैसे बनते हैं?

Key concepts

• कोशिका-चक्र के चरण और चेकपॉइंट्स
• माइटोसिस के चरण
• अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II
• समरूप युग्मन और क्रॉसिंग ओवर
• न्यूनीकरण विभाजन और युग्मक निर्माण

Mechanisms

डीएनए एस चरण में प्रतिकृति बनाता है, और विभाजन पर एक स्पिंडल आनुवंशिक सामग्री को अलग करने के लिए सेंट्रोमेयर से जुड़ता है; माइटोसिस में सिस्टर क्रोमेटिड्स समान कोशिकाओं को देने के लिए अलग हो जाते हैं, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन में समरूप गुणसूत्र पहले युग्मित होते हैं और क्रॉसिंग ओवर द्वारा खंडों का आदान-प्रदान करते हैं और फिर अलग हो जाते हैं, जिसके बाद सिस्टर क्रोमेटिड्स को अलग करने वाला दूसरा विभाजन होता है, जिससे गुणसूत्र संख्या आधी हो जाती है और एलील्स (alleles) का मिश्रण होता है।

Clinical relevance

समरूप पृथक्करण की अर्धसूत्रीविभाजन घटनाएँ बताती हैं कि कैसे पुनर्संयोजन और स्वतंत्र वर्गीकरण युग्मक विविधता उत्पन्न करते हैं, जबकि कोशिका-चक्र नियंत्रण की विफलताएँ कैंसर का आधार बनती हैं और अर्धसूत्रीविभाजन पृथक्करण में त्रुटियाँ गर्भपात और डाउन सिंड्रोम जैसी स्थितियों में देखी जाने वाली एन्यूप्लोइडी (aneuploidies) का कारण बनती हैं।

History

फ्लेमिंग ने 1880 के दशक में माइटोसिस का वर्णन किया और अर्धसूत्रीविभाजन को जल्द ही चित्रित किया गया; यह पहचान कि अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्र व्यवहार मेंडेलियन पृथक्करण को दर्शाता है, ने गुणसूत्र सिद्धांत को मजबूत किया, और कोशिका चक्र के आणविक नियंत्रणों को बीसवीं शताब्दी के अंत में स्पष्ट किया गया, इस कार्य को 2001 के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली।

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच मुख्य अंतर क्या है?

माइटोसिस दो पुत्री कोशिकाओं का उत्पादन करता है जो जनक कोशिका और एक दूसरे के आनुवंशिक रूप से समान होती हैं, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन में दो विभाजन शामिल होते हैं जो गुणसूत्र संख्या को आधा करते हैं और, क्रॉसिंग ओवर और स्वतंत्र वर्गीकरण के माध्यम से, चार आनुवंशिक रूप से विविध युग्मकों का उत्पादन करते हैं।

आनुवंशिक भिन्नता के लिए अर्धसूत्रीविभाजन क्यों महत्वपूर्ण है?

अर्धसूत्रीविभाजन दो तरीकों से एलील्स (alleles) को मिलाता है: क्रॉसिंग ओवर समरूप गुणसूत्रों के बीच खंडों का आदान-प्रदान करता है, और स्वतंत्र वर्गीकरण मातृ और पैतृक गुणसूत्रों को यादृच्छिक रूप से वितरित करता है, जिससे प्रत्येक युग्मक एलील्स (alleles) का एक अनूठा संयोजन वहन करता है।