अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन एक प्रकार का कोशिका विभाजन है जिसमें मूल कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है और चार युग्मक कोशिकाएँ बनती हैं। यह प्रक्रिया यौन प्रजनन के लिए अंडे और शुक्राणु कोशिकाओं का उत्पादन करने में मदद करती है।

अर्धसूत्रीविभाजन के चरण

अर्धसूत्रीविभाजन को नौ चरणों में विभाजित किया जा सकता है। इन्हें कोशिका के पहली बार विभाजित होने पर (अर्धसूत्रीविभाजन I) और दूसरी बार विभाजित होने पर (अर्धसूत्रीविभाजन II) के बीच विभाजित किया जाता है:

अर्धसूत्रीविभाजन I

इंटरफ़ेज़

कोशिका डीएनए की प्रतिलिपि बनाती है जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों के दो समान सेट बनते हैं।

इंटरफ़ेज़ के दौरान, सूक्ष्मनलिकाएं सेंट्रोसोम से विस्तारित होती हैं।

सेंट्रोसोम को सेंट्रीओल्स के साथ देखा जाता है।

प्रोफ़ेज़

पूर्वावस्था या प्रोफ़ेज़, समसूत्रण या माइटोसिस का चरण है जो इंटरफ़ेज़ के बाद होता है। इसलिए इसे कोशिका चक्र का पहला चरण कहा जा सकता है। इस चरण में क्रोमोसोम निर्माण को प्रकट करने के लिए क्रोमैटिन संघनन शुरू होता है।प्रोफ़ेज़ माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों में पहला चरण है जो कोशिकाओं को कोशिका चक्र के अगले चरणों के लिए तैयार करता है।

प्रोफ़ेज़ I में निम्नलिखित चरण हैं:

लेप्टोटीन

यह चरण प्रोफ़ेज़-I का पहला चरण है, जो गुणसूत्रों के संघनन द्वारा चिह्नित होता है।

जाइगोटीन

इसमें समजात गुणसूत्र युग्मित होकर सिनैप्सिस का निर्माण करना प्रारंभ करते हैं। सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स का निर्माण शुरू हो जाता है जो समजात गुणसूत्रों को एक दूसरे के करीब एक स्थान पर रखता है। इस अवस्था में द्विसंयोजक गुणसूत्र दिखाई देते हैं।

पैकाइटीन

इसमें युग्मित गुणसूत्र मोटे हो जाते हैं और स्पष्ट रूप से क्रोमैटिड में विभाजित हो जाते हैं। समजात गुणसूत्रों के गैर-बहन क्रोमैटिड अपने भागों का आदान-प्रदान करते हैं और इस प्रकार क्रॉसिंग ओवर का निर्माण करते हैं। गैर-बहन क्रोमैटिड्स के क्रॉसिंग-ओवर के लगाव बिंदु को चियास्मा कहा जाता है।

डिप्लोटीन

क्रॉसिंग-ओवर प्रक्रिया पूरी हो जाती है और समजात गुणसूत्र चियास्मा के बिंदु पर जुड़े रहते हैं। जाइगोटीन के विघटन के दौरान सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है और समजात गुणसूत्रों का डिसाइनैप्सिस शुरू होता है। चियास्माटा को छोड़कर समजात गुणसूत्र एक दूसरे से अलग होते हैं।

डायकिनेसिस

समजात गुणसूत्र अलग होने लगते हैं। इसके अलावा, सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स परमाणु झिल्ली के साथ गायब हो जाता है।

मेटाफ़ेज़

कोशिका के गुणसूत्र एक साथ संकुचित और विस्थापित होते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि गुणसूत्र विभाजित कोशिका के केंद्र में संरेखित होते हैं।

स्पिंडल असेंबली चेकपॉइंट (एसएसी) का गठन, जो एक निगरानी तंत्र है जो माइटोसिस में सटीक गुणसूत्र पृथक्करण को बढ़ावा देता है।

एनाफ़ेज़

यह मेटाफ़ेज़-I के बाद अर्धसूत्रीविभाजन-I और माइटोसिस दोनों में होता है।

प्रत्येक गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों की ओर खींचने लगता है क्योंकि मेटाफ़ेज़ के बाद सूक्ष्मनलिकाएं तनाव विकसित करती हैं।

एनाफ़ेज़-I में, गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों तक पहुँचते हैं, जिसके बाद टेलोफ़ेज़-I शुरू होता है।

टेलोफ़ेज़

इस चरण के दौरान गुणसूत्र नाभिक में संलग्न होते हैं। कोशिका साइटोकाइनेसिस से गुजरती है जो मूल कोशिका के साइटोप्लाज्म को दोअनुजात कोशिकाओं में विभाजित करती है। प्रत्येक अनुजात कोशिका अगुणित होती है और इसमें गुणसूत्रों का केवल एक सेट होता है, या मूल कोशिका के गुणसूत्रों की कुल संख्या का आधा होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन में, टेलोफ़ेज़ I के बाद प्रोफ़ेज़ II आता है। टेलोफ़ेज़ के दौरान गुणसूत्र विघटित होने लगते हैं और अब निष्क्रिय धुरी टूट जाती है। नाभिकीय आवरण विकसित होता है और खुलते हुए गुणसूत्रों को घेर लेता है, और नाभिकीय पुनः बनता है।

प्रोफ़ेज़ II

यह साइटोकाइनेसिस के तुरंत बाद शुरू हो जाता है जब अनुजात कोशिकाएं बनती हैं। गुणसूत्र संघनित होने लगते हैं। परमाणु झिल्ली का विघटन शुरू हो जाता है और विभाजित कोशिका में गॉल्जी उपकरण और ईआर कॉम्प्लेक्स का गायब होना शुरू हो जाता है।

मेटाफ़ेज़ II

दो संतति कोशिकाओं में से प्रत्येक में गुणसूत्र (बहन क्रोमैटिड की जोड़ी) कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ अंत से अंत तक पंक्तिबद्ध होते हैं।

गुणसूत्र पूर्णतः संघनित होकर मोटे हो जाते हैं और इस प्रकार इन्हें सूक्ष्मदर्शी से देखा जा सकता है।

परमाणु आवरण पूरी तरह से विघटित हो जाता है। गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में मौजूद होते हैं।

सिस्टर क्रोमैटिड कोइसिन द्वारा सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। कोइसिन एक क्रोमोसोम से जुड़ा मल्टीसबयूनिट प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है। कोइसिन प्रतिकृति सिस्टर क्रोमैटिड के बीच सामंजस्य की मध्यस्थता करता है और इसलिए विभाजित कोशिकाओं में क्रोमोसोम पृथक्करण के लिए आवश्यक है।

सूक्ष्मनलिकाएं बहन क्रोमैटिड्स के कीनेटोकोर से बंधती हैं। किनेटोकोर्स बड़े प्रोटीन संयोजन होते हैं जो मातृ कोशिका से उसकी अनुजात कोशिकाएं में प्रतिकृति जीनोम को वितरित करने के लिए गुणसूत्रों को माइटोटिक और अर्धसूत्रीविभाजन के सूक्ष्मनलिकाएं से जोड़ते हैं।

सिस्टर क्रोमैटिड्स विपरीत ध्रुवों से आने वाले कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ जाते हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं बहन क्रोमैटिड को कोशिका के मध्य में भूमध्यरेखीय प्लेट या मेटाफ़ेज़ प्लेट पर संरेखित करने के लिए खींचती हैं।

मेटाफ़ेज़ संतति कोशिकाओं में गुणसूत्रों का समान विभाजन करता है।

एनाफ़ेज़-II

अर्धसूत्रीविभाजन-II में यह चरण मेटाफ़ेज़-II के बाद आता है, सामान्य माइटोसिस के समान। इस चरण के दौरान गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है।

इस चरण में एक सेलुलर चेकपॉइंट होता है जो यह सुनिश्चित करता है कि अर्धसूत्रीविभाजन-I के बाद बनने वाले गुणसूत्रों में कोई परिवर्तन न हो।

फिर प्रत्येक गुणसूत्र का सेंट्रोमियर विभाजित होने लगता है और गुणसूत्रों को विपरीत ध्रुवों की ओर धकेलता है।एनाफ़ेज़-II में, सेंट्रोमियर विपरीत ध्रुवों पर V या Y का विशेष आकार ग्रहण करता है।

टेलोफ़ेज़ II

अर्धसूत्रीविभाजन के अंतिम चरण, टेलोफ़ेज़ II में, गुणसूत्रों के बंडल के चारों ओर केंद्रक बनता है। कोशिका एक रोगाणु कोशिका से उत्पन्न होकर चार कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है। प्रत्येक कोशिका एक युग्मक है जिसमें दैहिक कोशिका के रूप में गुणसूत्रों और जीनों की आधी संख्या होती है। परमाणु आवरण फिर से प्रकट होता है, स्पिंडल तंत्र गायब हो जाता है और गुणसूत्र विघटित होकर वापस क्रोमैटिन में बदल जाते हैं।

साइटोकाइनेसिस

साइटोकाइनेसिस कोशिका चक्र में कोशिका विभाजन का चरण है, जो पैतृक कोशिका के साइटोप्लाज्म को दो अनुजात कोशिकाओं में विभाजित करता है।यह माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन में परमाणु विभाजन के अंतिम चरणों के दौरान या उसके बाद शुरू होता है।साइटोकाइनेसिस का अर्थ है साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया।

• आरंभ - सिकुड़ा हुआ वलय बनता है जो कोशिका में दरार पैदा करना शुरू कर देता है जो एनाफ़ेज़ के दौरान होता है।यह प्रक्रिया कैरियोकिनेसिस यानी नाभिक के विभाजन के बाद होती है।

• संकुचन - साइटोकाइनेसिस के दौरान, मेटाफ़ेज़ प्लेट पर एक्टिन फिलामेंट्स की एक अंगूठी बनती है।सिकुड़ा हुआ वलय सिकुड़ता रहता है और इस प्रकार एनाफ़ेज़ समाप्त होने और टेलोफ़ेज़ शुरू होने पर धीरे-धीरे दरार वाली नाली गहरी हो जाती है।

• झिल्ली सम्मिलन - एक नई कोशिका झिल्ली बनती है जो दो नव निर्मित कोशिकाओं के बीच स्थापित हो जाती है।

• पूर्णता - इस प्रकार बनी सिकुड़न वलय बंद होने लगती है और पूरी तरह से बंद होने पर दो नई कोशिकाओं को एक दूसरे से अलग कर देती है।

अभ्यास प्रश्न

• अर्धसूत्रीविभाजन की पूर्वावस्था में क्या होता है?
• अर्धसूत्रीविभाजन में प्रोफ़ेज़ 1 के उपचरण क्या हैं?
• अर्धसूत्रीविभाजन के किस चरण (या प्रोफ़ेज़ I उप चरण) के दौरान आप क्रमशः द्विसंयोजक और डीएनए प्रतिकृति खोजने की उम्मीद करते हैं?