CENTROMERE: अवधारणाओं, विशेषताओं, स्थिति, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

सेंट्रोमीयरों एक मौलिक गुणसूत्र संरचनाओं कि कोशिका विभाजन के दौरान एक साथ सहोदरा क्रोमेटिडों पकड़ रहे हैं। इसके अलावा, ये ऐसे स्थान हैं जहां कोशिका विभाजन के अंत में धुरी के सूक्ष्मनलिकाएं गुणसूत्रों को अलग करने के लिए जुड़ती हैं।

सेंट्रोमर्स को पहली बार 1882 में चिकित्सक और शोधकर्ता वाल्थर फ्लेमिंग (1843-1905) द्वारा वर्णित किया गया था, जब उन्होंने कोशिका विभाजन का एक विस्तृत लक्षण वर्णन किया था।

गुणसूत्र की मूल संरचना, इसके केंद्र में सेंट्रोमियर के साथ। स्रोत: lifeder.com

Centromeres को "आसंजन क्षेत्रों" या "कीनेटोकोर्स" के रूप में भी जाना जाता है। हालांकि, अब यह ज्ञात है कि ये डीएनए और प्रोटीन के परिसर के बाध्यकारी स्थल हैं जो किनेटोकोर बनाते हैं।

अवधारणाओं

सभी जीवित प्राणियों में सेंट्रोमियर का कार्य समान है, लेकिन प्रत्येक प्रजाति अद्वितीय विशेषताओं को दिखाती है, और संरचना, आकार और जटिलता के संदर्भ में अंतर-भेद हो सकते हैं।

मानव सेंट्रोमियर का ग्राफिक निरूपण (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से सिल्विया 3) डीएनए जो सेंट्रोमीटर का हिस्सा है, निरंतर संशोधनों (विकसित) से गुजरता है, जिसका अर्थ है कि प्रजातियों के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं, तब भी जब ये विकास के बहुत करीब हैं।

वैज्ञानिकों के लिए, सेंट्रोमियर का अध्ययन एक आसान काम नहीं है, क्योंकि पौधों और जानवरों में ये "संरचना" या "क्षेत्र" उपग्रह जैसे जीनोम (अत्यधिक दोहराव) के कुछ हिस्सों में समाहित हैं, जिससे तकनीकों का उपयोग करके मानचित्र बनाना मुश्किल हो जाता है पारंपरिक अनुक्रमण।

केन्द्रक क्षेत्र में उत्परिवर्तन मनुष्यों में गंभीर शारीरिक प्रभाव है। इसकी संरचना और कार्यों में असामान्यताएं घातक या जन्मजात और अधिग्रहित रोगों से जुड़ी होती हैं, कैंसर, बांझपन और जन्म संबंधी विकारों के साथ।

Centromere विशेषताएँ

Centromeres गुणसूत्रों के भाग होते हैं जिनमें हेट्रोक्रोमैटिन के रूप में डीएनए के अत्यधिक दोहराव वाले क्षेत्र होते हैं। ये क्षेत्र कोशिका विभाजन के दौरान बहन क्रोमैटिड्स के लगाव और अलगाव के लिए विशेष हैं।

आम तौर पर, सेंट्रोमर्स में सबसे पुराना डीएनए अनुक्रम होता है, जो उत्तराधिकार में आदेश दिया जाता है और हेटेरोक्रोमैटिन और यूक्रोमैटिन के बीच की सीमा के करीब होता है, यानी सेंट्रोमर्स अत्यधिक हेट्रोक्रोमैटिक क्षेत्र होते हैं।

सेंट्रोमेरिक अनुक्रमों को नियमित रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: उपग्रह डीएनए और ट्रांसपोजेबल तत्व। दोनों प्रकार के अनुक्रम सेंट्रोमर्स में निहित अधिकांश डीएनए का प्रतिनिधित्व करते हैं।

विभिन्न प्रजातियों के सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में डीएनए का संगठन (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से गाउटटेग्ड) वर्तमान में, सेंट्रोमर्स को जीनोमिक डीएनए से बना जटिल संरचना माना जाता है, जो विभिन्न एपिगेनेटिक प्रक्रियाओं के अधीन होता है।

चूंकि सेंट्रोमीटर क्रोमोसोम का एक क्रोमैटिन हिस्सा होते हैं, वे डीएनए और हिस्टोन प्रोटीन के एक जटिल द्वारा बनते हैं जो उनके "पैकेजिंग" का पक्ष लेते हैं।

केन्द्रक क्षेत्रों के नाभिक, हालांकि, हिस्टोन एच 3 प्रोटीन के अधिकारी नहीं होते हैं; इसके बजाय उनके पास एक ऐसा संस्करण है जिसे कला में कुशल लोगों ने पहचाना है, जो कि सेंट्रोमियर विशिष्ट है।

यह हिस्टोन जैसा प्रोटीन विभिन्न प्रजातियों के बीच काफी भिन्न होता है। स्तनधारियों में यह CENP-A के रूप में जाना जाता है, आर्थ्रोपोड्स में इसे CID कहा जाता है और कवक और खमीर में इसे Cse4 कहा गया है।

सेंट्रोमर्स में CENH3 प्रोटीन के विशिष्ट अंतर के लिए धन्यवाद, इसकी विशेषताओं और गुणों का उपयोग प्रजातियों की पहचान के लिए किया जाता है, विशेष रूप से गुणसूत्रों में सेंट्रोमेरिक क्षेत्र के लिए।

स्थान

गुणसूत्रों पर केंद्रक के स्थान को "संकीर्ण" के रूप में करियोटाइप में कल्पना की जाती है, जिसे आम तौर पर "प्राथमिक कसना" कहा जाता है।

कुछ जीवों में केन्द्रक एक क्षेत्र में नहीं पाए जाते हैं, बल्कि "विसरित" होते हैं, जिससे कि धुरी के तंतु पूरे गुणसूत्र के साथ जुड़ सकते हैं। इन गुणसूत्रों को फैलाना सेंट्रोमियर के रूप में जाना जाता है।

एक होलोकैट्रिक या विसरित सेंट्रोमियर क्रोमोसोम का डायग्राम और दूसरा मेटाक्रेंट्रिक क्रोमोसोम (जिसे "मोनोक्रैट्रिक" भी कहा जाता है, क्योंकि उनके पास केवल एक सेंट्रोमीटर है) (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स पर मैंड्रियोली और मैनिकार्डी) सेंट्रोमियर की स्थिति उस आकार को इंगित करती है जो क्रोमोसोम लेगा। नाभिक के विभाजन के दौरान। यदि गुणसूत्र एक गुणसूत्र के मध्य बिंदु पर होता है, तो यह एक "V" का आकार लेगा, क्योंकि यह विभाजित कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर अलग होता है।

इसके विपरीत, यदि गुणसूत्र एक गुणसूत्र के सिरों में से एक के पास है, तो यह, जब उसकी बहन क्रोमैटिड से अलग होती है, तो अलगाव के दौरान "जे" आकार होगा। इसी तरह, यदि गुणसूत्र एक क्रोमोसोम के सिरों पर स्थित होता है, तो पृथक्करण उसे एक "कठोर छड़" उपस्थिति देगा।

यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि एक गुणसूत्र पर सेंट्रोमियर की स्थिति इसकी दो भुजाओं की लंबाई (छोटी या "पी" और लंबी या "क्यू") के बीच के संबंध को इंगित करती है। यह संबंध प्रत्येक प्रकार के गुणसूत्र के लिए काफी विशिष्ट है।

सेंट्रोमियर की स्थिति के अनुसार, तीन प्रकार के गुणसूत्रों को मान्यता दी जाती है:

गुणसूत्र के प्रकार और केन्द्रक का स्थान। एक: छोटी बांह (पी)। बी: सेंट्रोमियर। C. लंबी भुजा (q)। डी: बहन क्रोमैटिड। I-Telocentric: सेंट्रोमियर शीर्ष के पास है। आर्म्स पी कुछ हद तक दिखाई देता है। II-Acrocentric: q भुजाएं p भुजाओं से लंबी होती हैं, लेकिन ये दूरबीन की तुलना में अधिक लंबी होती हैं। III- सबमेटेसेन्ट्रिक: हथियार पी और क्यू लंबाई में समान हैं लेकिन समान नहीं हैं। IV-मेटासेन्ट्रिक: लंबाई में बराबर क्यू और पी हथियार। Fockey003

तेलीय गुणसूत्र

इन गुणसूत्रों में दो क्रोमैटिन "हथियारों" में से एक के अंत में सेंट्रोमियर होता है। वे वे हैं जो कोशिका विभाजन में ध्रुवों की ओर अलगाव के दौरान कठोर छड़ के रूप में चलते हैं।

एक्रोकेंट्रिक गुणसूत्र

इस प्रकार के गुणसूत्रों में, सेंट्रोमियर को एक छोर से दूसरे की ओर अधिक स्थानांतरित होने के लिए दिखाया गया है। जब कोशिका विभाजित होती है और गुणसूत्र अलग होते हैं, तो एक्रोकेंट्रिक गुणसूत्र वे होते हैं जो "J" आकार प्राप्त करते हैं।

मेटासेंट्रिक गुणसूत्र

मेटासेंट्रिक गुणसूत्रों के गुणसूत्र पूरे केंद्र में स्थित होते हैं, जो समान लंबाई की दो भुजाओं को अलग करते हैं। उनके सेंट्रोमियर के स्थान के कारण, कोशिका विभाजन के एनाफ़ेज़ के दौरान मेटाक्रेंट्रिक गुणसूत्र वी आकार में स्रावित होते हैं।

समारोह

Centromeres सभी यूकेरियोटिक जीवों में गुणसूत्रों के प्रभावी स्राव के लिए सार्वभौमिक साधन हैं। वे अर्धसूत्रीविभाजन या अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों या क्रोमैटिड्स को अलग करने के लिए सटीक यांत्रिक बल को निकालने के लिए सूक्ष्मनलिकाएं के लिए अनुलग्नक साइट हैं।

सेंट्रोमियर के विशिष्ट कार्य बहन क्रोमैटिड्स के आसंजन और पृथक्करण, सूक्ष्मनलिकाएं का निर्धारण, बेटी कोशिकाओं के प्रति अलगाव के दौरान गुणसूत्रों की गति, हेट्रोक्रोमैटिन की स्थापना और, इसके अलावा, वे एक नियंत्रण बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं समसूत्री विभाजन।

स्तनधारियों में, CENP जैसे प्रोटीन सेंट्रोमियर हेटरोक्रोमैटिन में पाए जाते हैं। ये तीन प्रकार के CENP-A, CENP-B और CENP-C हो सकते हैं, ये सभी किनेटोकोर की विधानसभा में भाग लेते हैं।

CENP-C प्रोटीन की अनुपस्थिति गुणसूत्रों के अलगाव में गंभीर त्रुटियां पैदा कर सकती है, क्योंकि यह एक ऐसा प्रोटीन है जिसमें डीएनए-बाइंडिंग और "सेल्फ-एसोसिएशन" गुण होते हैं और इसका सीधा संबंध अलगाव से है गुणसूत्र और कीनेटोचोर खराबी।

वर्तमान में यह ज्ञात है कि सेंट्रोमर्स के कुछ क्षेत्र ट्रांसक्रिप्शनल रूप से सक्रिय हैं। ये छोटे हस्तक्षेप आरएनए के लिए सांकेतिक शब्दों में बदलना, जो जीनोम के कुछ क्षेत्रों के ट्रांसक्रिप्शनल सिलिंग में भाग लेते हैं।

पेरिकेंट्रोमेरिक क्षेत्रों से ये छोटे डबल-बैंड आरएनए टेप हेटरोक्रोमैटिन की विधानसभा के लिए आवश्यक हैं और कोशिका विभाजन से पहले के चरणों को विनियमित करने के लिए ट्रांसक्रिप्शनल क्षेत्र हैं।

संदर्भ

1. चू, केए (1997)। सेंट्रोमियर (वॉल्यूम 320)। ऑक्सफोर्ड: ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस।
2. फिंचम, जेआरएस (2001)। गुणसूत्रबिंदु।
3. फुकवावा, टी।, और अर्नेशॉ, डब्ल्यूसी (2014)। सेंट्रोमियर: कीनेटोकोर मशीनरी के लिए क्रोमैटिन नींव। विकासात्मक कोशिका, 30 (5), 496-508।
4. हेनिकॉफ, एस।, अहमद, के।, और मलिक, एचएस (2001)। सेंट्रोमियर विरोधाभास: तेजी से विकसित डीएनए के साथ स्थिर विरासत। विज्ञान, 293 (5532), 1098-1102।
5. प्लोहल, एम।, मेक्ट्रोविक, एन।, और मर्विनैक, बी (2014)। डीएनए बिंदु से सेंट्रोमियर पहचान। गुणसूत्र, 123 (4), 313-325।
6. वेस्टहोरपे, एफजी, और स्ट्रेट, एएफ (2015)। केन्द्रक: समसूत्रण के दौरान गुणसूत्र पृथक्करण का स्वदेशी नियंत्रण। जीव विज्ञान में कोल्ड स्प्रिंग हार्बर दृष्टिकोण, 7 (1), a015818।