રંગસૂત્રો

વ્યાખ્યા - રંગસૂત્રો શું છે?

કોષની આનુવંશિક સામગ્રી ડીએનએ (ડિઓક્સિરીબonન્યુક્લિક એસિડ) અને તેના પાયા (enડિનાઇન, થાઇમિન, ગ્યુનાઇન અને સાયટોસિન) ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. બધા યુકેરિઓટિક કોષોમાં (પ્રાણીઓ, છોડ, ફૂગ) આ હાજર છે સેલ ન્યુક્લિયસ રંગસૂત્રોના રૂપમાં. રંગસૂત્રમાં એકલ, સુસંગત ડીએનએ પરમાણુ હોય છે, જે ચોક્કસ સાથે જોડાયેલ હોય છે પ્રોટીન.

નામ રંગસૂત્ર ગ્રીક પરથી આવ્યું છે અને આશરે "રંગ શરીર" તરીકે અનુવાદિત કરી શકાય છે. આ નામ એ હકીકતથી આવે છે કે વૈજ્ .ાનિકોએ વિશેષ મૂળભૂત રંગોથી ડાઘ લગાડવામાં અને પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ તેને ઓળખવામાં સાયટોલોજી (1888) ના ઇતિહાસમાં ખૂબ જ શરૂઆતમાં સફળતા મેળવી. જો કે, તેઓ માત્ર કોષ ચક્રના ચોક્કસ બિંદુ પર જ દેખાય છે, મિટોસિસ (મેયોસિસ સૂક્ષ્મજીવાણુ કોષોમાં), જ્યારે રંગસૂત્ર ખાસ કરીને ગાense (કન્ડેન્સ્ડ) સ્વરૂપમાં હોય છે.

રંગસૂત્રોની રચના કેવી રીતે થાય છે?

જો કોષનો સંપૂર્ણ ડીએનએ હેલિક્સ, એટલે કે આશરે 3.4. x x ૧૦ base બેઝ જોડી એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય, તો પરિણામ એક મીટરથી વધુની લંબાઈ હશે. જો કે, એક સાથે ઉમેરવામાં આવેલા બધા રંગસૂત્રોની કુલ લંબાઈ ફક્ત 109 μm છે. લંબાઈના આ તફાવતને રંગસૂત્રોની ખૂબ જ કોમ્પેક્ટ રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જેમાં ડીએનએ ખૂબ જ ચોક્કસ રીતે ઘણી વખત ઘાયલ થાય છે અથવા સ્પ્રેઇલ થાય છે.

પ્રોટીનનું એક વિશેષ સ્વરૂપ હિસ્ટોન્સ, આ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. કુલ ત્યાં 5 જુદા જુદા હિસ્ટોન્સ છે: એચ 1, એચ 2 એ, એચ 2 બી, એચ 3 અને એચ 4. છેલ્લા ચાર હિસ્ટોન્સમાંથી બે એક નળાકાર માળખું, ocક્ટેમર રચે છે, જેની આસપાસ ડબલ હેલિક્સ લગભગ બે વાર (= સુપરહિલેક્સ) પવન કરે છે.

એચ 1 તેને સ્થિર કરવા માટે આ રચનાને પોતાને જોડે છે. ડીએનએ, ઓક્ટેમર અને એચ 1 ના આ સંકુલને ન્યુક્લિયોઝમ કહેવામાં આવે છે. આમાંના ઘણા ન્યુક્લિઓસોમ્સ હવે એક બીજાની તુલનામાં ટૂંકા અંતરાલો (10-60 બેઝ જોડીઓ) પર "મોતી-ચેન જેવા" આવેલા છે.

રંગસૂત્રો વચ્ચેના વિભાગોને સ્પેસર ડીએનએ કહેવામાં આવે છે. વ્યક્તિગત ન્યુક્લિઓસોમ્સ હવે એચ 1 દ્વારા ફરીથી સંપર્કમાં આવે છે, પરિણામે આગળ છંટકાવ થાય છે અને આ રીતે કમ્પ્રેશન પણ થાય છે. બદલામાં પરિણામી સ્ટ્રાન્ડ લૂપ્સમાં હોય છે જે એસિડિક નોન-હિસ્ટoneનના બેકબોન દ્વારા સ્થિર થાય છે પ્રોટીન, હર્ટોનેસ તરીકે પણ ઓળખાય છે.

આ આંટીઓ સ્થિર દ્વારા સર્પાકારમાં બદલામાં હાજર છે પ્રોટીન, જે કોમ્પેક્શનના અંતિમ તબક્કામાં પરિણમે છે. જો કે, ડેન્સિફિકેશનની આ ઉચ્ચ ડિગ્રી ફક્ત મિટોસિસમાં કોષ વિભાગ દરમિયાન થાય છે. આ તબક્કામાં, રંગસૂત્રોનું લાક્ષણિકતા આકાર, જે બે રંગસૂત્રોથી બનેલું છે, તે પણ જોઇ શકાય છે.

તે સ્થાન જ્યાં આ જોડાયેલ છે તેને સેન્ટ્રોમેર કહેવામાં આવે છે. તે દરેક મેટાફેસ રંગસૂત્રને બે ટૂંકા અને બે લાંબા હાથોમાં વિભાજિત કરે છે, જેને પી અને ક્યૂ હથિયારો પણ કહેવામાં આવે છે. જો સેન્ટ્રોમેર રંગસૂત્રની લગભગ મધ્યમાં સ્થિત હોય, તો તેને મેટાસેન્ટ્રિક રંગસૂત્ર કહેવામાં આવે છે; જો તે એક છેડેથી સ્થિત હોય, તો તેને એક્રોસેન્ટ્રિક રંગસૂત્ર કહેવામાં આવે છે.

તે વચ્ચેના લોકોને સબમેટાસેન્ટ્રિક રંગસૂત્રો કહેવામાં આવે છે. આ તફાવતો, જે પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ પહેલાથી જોઈ શકાય છે, રંગસૂત્રોની લંબાઈ સાથે, રંગસૂત્રોના પ્રારંભિક ભાગને મંજૂરી આપે છે. ટેલિમોરેસ રંગસૂત્રોના અંત છે જેમાં પુનરાવર્તન અનુક્રમો (TTAGGG) હોય છે.

આમાં કોઈ સંબંધિત માહિતી નથી, પરંતુ વધુ સંબંધિત ડીએનએ વિભાગના નુકસાનને અટકાવવા માટે સેવા આપે છે. દરેક કોષ વિભાગ સાથે, ડીએનએ પ્રતિકૃતિની પદ્ધતિને કારણે રંગસૂત્રનો એક ભાગ ખોવાઈ જાય છે. આ ટેલિમોરેસ આ રીતે સેફર વિભાગ દ્વારા મહત્વપૂર્ણ માહિતી ગુમાવે છે ત્યારે ક્ષણમાં વિલંબ થાય છે, બફરની જેમ કાર્ય કરે છે.

જો ટેલિમોરેસ લગભગ 4,000 બેઝ જોડીની લંબાઈથી નીચે આવતા કોષના, પ્રોગ્રામ કરેલ સેલ ડેથ (એપોપ્ટોસિસ) શરૂ થાય છે. આ સજીવમાં ખામીયુક્ત આનુવંશિક પદાર્થોના પ્રસારને અટકાવે છે. થોડા કોષોમાં ટેલોમેરેસ હોય છે, એટલે કે ઉત્સેચકો જે ટેલોમર્સ ફરીથી લંબાવવામાં સક્ષમ છે.

સ્ટેમ સેલ્સ ઉપરાંત, જેમાંથી અન્ય તમામ કોષો લેવામાં આવ્યા છે, આ સૂક્ષ્મજીવાણુ કોષો અને કેટલાક કોષો છે રોગપ્રતિકારક તંત્ર. તદુપરાંત, ટેલોમેરેસ પણ મળી આવે છે કેન્સર કોષો, તેથી જ કોઈ આ સંદર્ભમાં કોષના અમરત્વની વાત કરે છે. ક્રોમેટિન સેલ ન્યુક્લિયસની સંપૂર્ણ સામગ્રી છે જે મૂળભૂત ડાઘથી ડાઘ થઈ શકે છે.

તેથી, આ શબ્દમાં ફક્ત ડીએનએ જ નહીં, પરંતુ કેટલાક પ્રોટીન પણ છે, દા.ત. હિસ્ટોન્સ અને હર્ટોનેસ (બંધારણ જુઓ), તેમજ કેટલાક આર.એન.એ.ના ટુકડાઓ (એચ.એન.- અને સ્નઆરએનએ) નો સમાવેશ થાય છે. સેલ ચક્રના તબક્કા અથવા આનુવંશિક પ્રવૃત્તિના આધારે, આ સામગ્રી વિવિધ ઘનતામાં હાજર છે. ભેજવાળા સ્વરૂપને હેટોરોક્રોમેટિન કહેવામાં આવે છે.

વધુ સરળ સમજણ માટે, તેથી તેને "સ્ટોરેજ ફોર્મ" તરીકે ગણી શકાય અને અહીં ફરીથી રચનાત્મક અને ફેસિટિવ હેટેરોક્રોમેટિન વચ્ચેનો તફાવત બનાવવામાં આવે છે. રચનાત્મક હિટોરોક્રોમેટિન એ ગાense સ્વરૂપ છે, જે તેના સૌથી વધુ ઘનીકરણના તબક્કામાં કોષ ચક્રના તમામ તબક્કામાં હાજર છે. તે માનવ જિનોમનો આશરે 6.5% ભાગ બનાવે છે અને મુખ્યત્વે નાના પ્રમાણમાં પરંતુ અન્ય સ્થળોએ (મુખ્યત્વે રંગસૂત્ર 1,9,16,19 અને વાય) ક્રોમોસોમ હથિયારો (ટેલોમેર્સ) ના સેન્ટ્રોમર્સ અને અંતની નજીક સ્થિત છે.

વળી, બહુમતી રચનાત્મક હિટોક્રોમેટિન પરમાણુ પટલની નજીક સ્થિત છે, એટલે કે ની ધાર પર સેલ ન્યુક્લિયસ. આમ મધ્યમાં જગ્યા સક્રિય માટે અનામત છે ક્રોમેટિન, યુક્રોમેટિન. ફેક્ટેટિવ ​​હેટેરોક્રોમેટિન થોડો ઓછો ગાense હોય છે અને જરૂરી અથવા વિકાસના તબક્કે તેના આધારે તેને સક્રિય અને નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે.

એક સારું ઉદાહરણ સ્ત્રી કેરિઓટાઇપ્સમાંનો બીજો એક્સ રંગસૂત્ર છે. મૂળભૂત રીતે એક એક્સ રંગસૂત્ર કોષના અસ્તિત્વ માટે પૂરતું છે, કારણ કે તે આખરે નરમાં પણ પૂરતું છે, તેથી બેમાંથી એક ગર્ભના તબક્કામાં નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે. નિષ્ક્રિય કરેલ એક્સ રંગસૂત્રને બારના શરીર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

ફક્ત સેલ ડિવિઝન દરમિયાન, માઇટોસિસ દરમિયાન, તે સંપૂર્ણપણે ઘટ્ટ થાય છે, તે મેટાફેસમાં તેની સૌથી વધુ ઘનતા સુધી પહોંચે છે. જો કે, વિવિધ જનીનોને વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ પર વાંચવામાં આવે છે - છેવટે, દરેક પ્રોટીન બધા સમયે સમાન માત્રામાં જરૂરી નથી - સક્રિય અને બિન-સક્રિય યુચ્રોમેટિન વચ્ચે પણ અહીં એક તફાવત બનાવવામાં આવે છે. હેપ્લોઇડ (જી.આર.આર.

હપ્લોઝ = સિંગલ) નો અર્થ એ છે કે સેલના બધા રંગસૂત્રો વ્યક્તિગત રૂપે હાજર હોય છે, એટલે કે જોડીમાં (ડિપ્લોઇડ) સામાન્ય રીતે જેવું નથી. આ બધા ઇંડાની કુદરતી સ્થિતિ છે અને શુક્રાણુ કોષો જેમાં બે સરખા ક્રોમેટિડ્સ પ્રથમ પરિપક્વતા વિભાગ દરમિયાનના સમય માટે અલગ નથી મેયોસિસ, પરંતુ તેના બદલે બધી રંગસૂત્રો જોડી પહેલા અલગ પડે છે. પરિણામે, મનુષ્યમાં પ્રથમ વિભાગ પછી, પુત્રી કોષોમાં સામાન્ય 23 રંગસૂત્રોની જગ્યાએ માત્ર 46 હોય છે, જે રંગસૂત્રોના અડધા હેપ્લોઇડ સમૂહને અનુરૂપ છે.

જો કે, આ પુત્રી કોષોમાં હજી પણ 2 રંગસૂત્રો ધરાવતા દરેક રંગસૂત્રની સમાન નકલ હોય છે, તેથી બીજા વિભાગની જરૂર પડે છે, જેમાં બંને રંગીન એકબીજાથી અલગ પડે છે. પોલિટીન રંગસૂત્ર એક રંગસૂત્ર છે જેમાં ઘણા આનુવંશિક રીતે સમાન રંગસૂત્રો હોય છે. આવા રંગસૂત્રો ઓછી મેગ્નિફિકેશન પર પહેલેથી જ ઓળખી શકાય તેવા હોવાથી, તેમને કેટલીક વખત વિશાળ રંગસૂત્રો કહેવામાં આવે છે. આ માટેની પૂર્વશરત એ એન્ડોરેપ્લેકેશન છે, જેમાં રંગસૂત્રોની અંદર ઘણી વખત ગુણાકાર કરવામાં આવે છે સેલ ન્યુક્લિયસ સેલ વિભાગ વિના થાય છે.