प्रोफेज़

प्रोफ़ेज़ पिंजरे का बँटवारा और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों में कोशिका विभाजन का पहला चरण है। interphase के बाद से, डीएनए पहले ही दोहराया जा चुका है जब सेल (जीव विज्ञान) प्रोफ़ेज़ में प्रवेश करता है। प्रोफ़ेज़ में मुख्य घटनाएं क्रोमेटिन रेटिकुलम का संघनन और न्यूक्लियस का गायब होना हैं।

धुंधला और माइक्रोस्कोपी
माइक्रोस्कोपी का उपयोग संघनित गुणसूत्रों को देखने के लिए किया जा सकता है क्योंकि वे अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस के माध्यम से आगे बढ़ते हैं। विभिन्न डीएनए अभिरंजन का उपयोग कोशिकाओं के उपचार के लिए किया जाता है जैसे कि संघनित गुणसूत्रों को प्रोफ़ेज़ के माध्यम से चाल के रूप में देखा जा सकता है।

गिमेसा दाग जी बैंडिंग | जी-बैंडिंग तकनीक का उपयोग आमतौर पर स्तनधारी गुणसूत्रों की पहचान करने के लिए किया जाता है, लेकिन पादप कोशिकाओं में उच्च स्तर के गुणसूत्र संघनन के कारण पादप कोशिकाओं पर प्रौद्योगिकी का उपयोग करना मूल रूप से कठिन था। जी बैंडिंग | जी-बैंडिंग को 1990 में प्लांट क्रोमोसोम के लिए पूरी तरह से महसूस किया गया था। अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस प्रोफ़ेज़ दोनों के दौरान, गुणसूत्रों में जी-बैंडिंग | जी-बैंडिंग को प्रकाश में लाने के लिए जीमेसा अभिरंजक को कोशिकाओं पर लागू किया जा सकता है। सिल्वर स्टेनिंग, अधिक आधुनिक तकनीक, जिएम्सा स्टेन के संयोजन के साथ अर्धसूत्रीविभाजन प्रोफ़ेज़ के विभिन्न चरणों में सिनैप्टोनमल कॉम्प्लेक्स की छवि बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जी बैंडिंग करने के लिए | जी-बैंडिंग, क्रोमोसोम निश्चित होना चाहिए, और इस प्रकार जीवित कोशिकाओं पर प्रदर्शन करना संभव नहीं है। प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी जैसे DAPI का उपयोग जीवित पादप कोशिका और कोशिका (जीव विज्ञान) दोनों में किया जा सकता है। ये दाग गुणसूत्रों को बांधते नहीं हैं, बल्कि विशिष्ट क्षेत्रों और जीनों की डीएनए जांच की अनुमति देते हैं। प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी के उपयोग से स्थानिक विभेदन में काफी सुधार हुआ है।

माइटोटिक प्रोफ़ेज़
प्रोफ़ेज़ सेल (जीव विज्ञान) में माइटोसिस का पहला चरण है, और पौधों की कोशिकाओं में माइटोसिस का दूसरा चरण है। प्रोफ़ेज़ की शुरुआत में इंटरफ़ेज़ में प्रतिकृति के कारण कोशिका में प्रत्येक गुणसूत्र की दो समान प्रतियां होती हैं। इन प्रतियों को बहन क्रोमैटिड्स के रूप में संदर्भित किया जाता है और डीएनए तत्व से जुड़ा होता है जिसे गुणसूत्रबिंदु कहा जाता है। प्रोफ़ेज़ की मुख्य घटनाएँ हैं: गुणसूत्रों का संघनन, सेंट्रोसोम की गति, स्पिंडल तंत्र का निर्माण और न्यूक्लियोलस के टूटने की शुरुआत।

गुणसूत्रों का संघनन
डीएनए जो कि इंटरपेज़ में डीएनए प्रतिकृति था, डीएनए स्ट्रैंड से संघनित होता है जिसकी लंबाई 0.7 माइक्रोन से नीचे तक होती है 0.2-0.3 माइक्रोन। यह प्रक्रिया कंडेनसिन कॉम्प्लेक्स को नियोजित करती है। संघनित गुणसूत्रों में दो बहन क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

सेंट्रोसोम का संचलन
सेल (जीव विज्ञान) में प्रोफ़ेज़ के दौरान, सेंट्रोसोम प्रकाश सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके हल करने के लिए काफी दूर चले जाते हैं। Tubulin#γ-Tubulin|γ-tubulin की भर्ती के कारण प्रत्येक सेंट्रोसोम में सूक्ष्मनलिका गतिविधि बढ़ जाती है। मोटर प्रोटीन द्वारा संचालित, इंटरपेज़ से प्रतिकृति सेंट्रोसोम कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। प्रत्येक सेंट्रोसोम से इंटरडिजिटल इंटरपोलर सूक्ष्मनलिकाएं दूसरे के साथ बातचीत करती हैं, सेंट्रोसोम को विपरीत ध्रुवों पर ले जाने में मदद करती हैं।

माइटोटिक स्पिंडल का गठन
इंटरपेज़ मचान में शामिल माइक्रोट्यूबुल्स टूट जाते हैं क्योंकि प्रतिकृति सेंट्रोसोम अलग हो जाते हैं। प्रत्येक सेंट्रोमियर द्वारा अलग-अलग रेडियल सूक्ष्मनलिका सरणियों (एस्टर) के संगठन द्वारा सेल (जीव विज्ञान) में विपरीत ध्रुवों के लिए सेंट्रोसोम की गति होती है। दोनों सेंट्रोसोम से इंटरपोलर सूक्ष्मनलिकाएं आपस में जुड़ती हैं, सूक्ष्मनलिकाएं के सेट में शामिल होती हैं और स्पिंडल तंत्र की मूल संरचना बनाती हैं। पादप कोशिकाओं में सेंट्रोसोम नहीं होते हैं और क्रोमोसोम केंद्रक माइक्रोट्यूब्यूल असेंबली को स्पिंडल तंत्र में जोड़ सकते हैं। पादप कोशिकाओं में, सूक्ष्मनलिकाएं विपरीत ध्रुवों पर इकट्ठा होती हैं और foci नामक स्थानों पर स्पिंडल उपकरण बनाने लगती हैं। माइटोसिस की प्रक्रिया में स्पिंडल उपकरण का बहुत महत्व है और अंततः मेटाफ़ेज़ में बहन क्रोमैटिड्स को अलग कर देगा।

नाभिकीय विखंडन की शुरुआत
न्यूक्लियोलस प्रोफ़ेज़ में टूटना शुरू कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप राइबोसोम का उत्पादन बंद हो जाता है। यह सामान्य कोशिकीय उपापचय से कोशिका विभाजन की ओर कोशिकीय ऊर्जा के पुनर्निर्देशन को इंगित करता है। इस प्रक्रिया के दौरान परमाणु झिल्ली बरकरार रहती है।

अर्धसूत्रीविभाजन
अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्र पृथक्करण के दो दौर शामिल होते हैं और इस प्रकार दो बार प्रोफ़ेज़ से गुज़रते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रोफ़ेज़ I और प्रोफ़ेज़ II होता है। प्रोफ़ेज़ I सभी अर्धसूत्रीविभाजन में सबसे जटिल चरण है क्योंकि समरूप गुणसूत्रों को न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम को जोड़ना और विनिमय करना चाहिए। प्रोफ़ेज़ II माइटोसिस प्रोफ़ेज़ के समान है।

प्रोफ़ेज़ I
प्रोफ़ेज़ I को पाँच चरणों में विभाजित किया गया है: लेप्टोटीन, ज़ायगोटीन, पैकीटीन, डिप्लोटीन और डायकाइनेसिस। माइटोसिस प्रोफ़ेज़ में होने वाली घटनाओं के अलावा, इन चरणों के भीतर कई महत्वपूर्ण घटनाएँ होती हैं जैसे कि समरूप गुणसूत्रों की जोड़ी और इन समरूप गुणसूत्रों के बीच पारस्परिक क्रोमोसोमल क्रॉसओवर। प्रोफ़ेज़ I प्रजाति और लिंग पर निर्भर अलग-अलग गति से होता है। कई प्रजातियां ovulation तक प्रोफ़ेज़ I के डिप्लोटीन में अर्धसूत्रीविभाजन को रोकती हैं। मनुष्यों में, दशकों बीत सकते हैं क्योंकि ओसाइट्स प्रोफ़ेज़ I में रुके रहते हैं केवल ओव्यूलेशन से पहले अर्धसूत्रीविभाजन I को जल्दी से पूरा करने के लिए।

लेप्टोटीन
प्रोफ़ेज़ I के पहले चरण में, लेप्टोटीन (ग्रीक से नाजुक के लिए), गुणसूत्र संघनित होने लगते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र प्लोइडी अवस्था में होता है और इसमें दो बहन क्रोमैटिड होते हैं; हालांकि, सहोदरा क्रोमैटिड्स का क्रोमैटिन अभी इतना संघनित नहीं हुआ है कि माइक्रोस्कोपी|माइक्रोस्कोपy में रिजोल्वेबल हो सके। सजातीय गुणसूत्र जोड़े के भीतर समरूपता (जीव विज्ञान) क्षेत्र दूसरे के साथ जुड़ने लगते हैं।

जाइगोटीन
प्रोफ़ेज़ I के दूसरे चरण में, ज़ीगोटीन (ग्रीक से संयुग्मन के लिए), सभी मातृ और पैतृक रूप से व्युत्पन्न गुणसूत्रों ने अपने समरूप गुणसूत्र साथी को पाया है। सजातीय जोड़े तब सिनैप्सिस से गुजरते हैं, प्रक्रिया जिसके द्वारा सिनैप्टोनमल कॉम्प्लेक्स (एक प्रोटीनयुक्त संरचना) समरूप गुणसूत्र जोड़े के मातृ और पैतृक रूप से व्युत्पन्न गैर-बहन क्रोमैटिड पर न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम के संबंधित क्षेत्रों को संरेखित करता है।  सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स द्वारा बंधे युग्मित समजात गुणसूत्रों को द्विसंयोजक (आनुवांशिकी) या टेट्राड कहा जाता है।   एलोसोम | सेक्स (X और Y) क्रोमोसोम पूरी तरह से सिनैप्स नहीं होते हैं क्योंकि क्रोमोसोम का केवल छोटा सा क्षेत्र समरूप होता है।

न्यूक्लियोलस कोशिका केंद्रक में केंद्रीय से परिधीय स्थिति में जाता है।

पैकीटीन
प्रोफ़ेज़ I का तीसरा चरण, पैकीटीन (ग्रीक से थिक के लिए), सिनैप्सिस के पूरा होने पर शुरू होता है। क्रोमेटिन पर्याप्त रूप से संघनित हो गया है कि गुणसूत्रों को अब माइक्रोस्कोपी में हल किया जा सकता है। द्विसंयोजक (आनुवांशिकी) के सिनैप्टोनमल कॉम्प्लेक्स पर पुनर्संयोजन नोड्यूल नामक संरचनाएं बनती हैं। ये पुनर्संयोजन नोड्यूल क्रोमोसोमल क्रॉसओवर | क्रॉसिंग-ओवर या आनुवंशिक पुनर्संयोजन के रूप में ज्ञात घटना में सिनैप्टोनमल कॉम्प्लेक्स के गैर-बहन क्रोमैटिड्स के बीच क्रोमोसोमल क्रॉसओवर की सुविधा प्रदान करते हैं।  प्रत्येक द्विसंयोजक पर एकाधिक पुनर्संयोजन घटनाएं हो सकती हैं। मनुष्यों में, प्रत्येक गुणसूत्र पर औसतन 2-3 घटनाएँ होती हैं।

डिप्लोटीन
प्रोफ़ेज़ I के चौथे चरण में, डिप्लोटीन (ग्रीक से दुगुने के लिए), क्रोमोसोमल क्रॉसओवर | क्रॉसिंग-ओवर पूरा हो गया है। सजातीय गुणसूत्र आनुवंशिक जानकारी का पूरा सेट बनाए रखते हैं; हालाँकि, समरूप गुणसूत्र अब मिश्रित मातृ और पितृ वंश के हैं।  चियास्माटा नामक दृश्यमान जंक्शन समरूप गुणसूत्रों को उन स्थानों पर साथ पकड़ते हैं जहां पुनर्संयोजन होता है क्योंकि सिनैप्टोनमल कॉम्प्लेक्स घुल जाता है।   यह इस स्तर पर है जहां कई प्रजातियों में अर्धसूत्रीविभाजन होता है।

डायकाइनेसिस
प्रोफ़ेज़ I के पांचवें और अंतिम चरण में, डायकाइनेसिस (डबल मूवमेंट के लिए ग्रीक से), पूर्ण क्रोमैटिन संघनन हुआ है और सभी चार बहन क्रोमैटिड्स को माइक्रोस्कोपी के साथ बाइवेलेंट (आनुवांशिकी) में देखा जा सकता है। शेष चरण माइटोटिक prometaphase के शुरुआती चरणों से मिलता-जुलता है, क्योंकि अर्धसूत्रीविभाजन स्पिंडल तंत्र के बनने के साथ समाप्त होता है, और परमाणु झिल्ली टूटने लगती है।

प्रोफ़ेज़ II
अर्धसूत्रीविभाजन की प्रोफ़ेज़ II माइटोसिस की प्रोफ़ेज़ के समान है। सबसे अधिक ध्यान देने योग्य अंतर यह है कि प्रोफ़ेज़ II माइटोटिक प्रोफ़ेज़ में प्लोइड संख्या के विपरीत गुणसूत्रों की प्लोइड संख्या के साथ होता है। कोशिका (जीव विज्ञान) और पादप कोशिकाओं दोनों में क्रोमोसोम टीलोफ़ेज़ I के दौरान डी-कंडेन्स हो सकते हैं, जिससे उन्हें प्रोफ़ेज़ II में फिर से संघनित होने की आवश्यकता होती है।  यदि गुणसूत्रों को पुन: संघनित करने की आवश्यकता नहीं है, तो प्रोफ़ेज़ II अक्सर बहुत तेज़ी से आगे बढ़ता है जैसा कि मॉडल जीव अरबिडोप्सिस में देखा जाता है।

प्रस्ताव मैं गिरफ्तारी
महिला स्तनधारियों और पक्षियों का जन्म भविष्य के ओव्यूलेशन के लिए आवश्यक सभी ओसाइट्स के साथ होता है, और इन ओसाइट्स को अर्धसूत्रीविभाजन के चरण I चरण में गिरफ्तार किया जाता है। मनुष्यों में, उदाहरण के रूप में, भ्रूण के भीतर गर्भावस्था के तीन और चार महीनों के बीच ओसाइट्स बनते हैं और इसलिए जन्म के समय मौजूद होते हैं। इस प्रोफ़ेज़ के दौरान मैंने स्टेज (श्रुतलेख) को गिरफ्तार किया, जो दशकों तक चल सकता है, जीनोम की चार प्रतियां ओसाइट्स में मौजूद हैं। प्रोफ़ेज़ I गिरफ्तारी का अनुकूली महत्व अभी भी पूरी तरह से समझा नहीं गया है। हालांकि, यह प्रस्तावित किया गया है कि चार जीनोम कॉपी चरण में ओक्टीज की गिरफ्तारी जर्मलाइन की डीएनए मरम्मत के लिए आवश्यक सूचनात्मक अतिरेक प्रदान कर सकती है। उपयोग की जाने वाली मरम्मत प्रक्रिया सजातीय पुनर्संयोजन मरम्मत प्रतीत होती है प्रोफ़ेज़ गिरफ्तार ओसाइट्स में डीएनए क्षति (स्वाभाविक रूप से होने वाली) की कुशल मरम्मत के लिए उच्च क्षमता है। डीएनए मरम्मत क्षमता महिला रोगाणु रेखा में महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण तंत्र और प्रजनन क्षमता का महत्वपूर्ण निर्धारक प्रतीत होता है।

पौधे और पशु कोशिका प्रोफ़ेज़ में अंतर
पादप कोशिकाओं और कोशिका (जीव विज्ञान) में प्रोफ़ेज़ के बीच सबसे उल्लेखनीय अंतर इसलिए होता है क्योंकि पादप कोशिकाओं में तारककेंद्रक की कमी होती है। स्पिंडल तंत्र का संगठन इसके बजाय कोशिका के विपरीत ध्रुवों पर foci से जुड़ा होता है या गुणसूत्रों द्वारा मध्यस्थ होता है। और उल्लेखनीय अंतर पूर्वप्रावस्था है, प्लांट माइटोसिस में अतिरिक्त कदम है जिसके परिणामस्वरूप प्रीप्रोफ़ेज़ बैंड का निर्माण होता है, जो सूक्ष्मनलिकाएं से बना संरचना है। पौधों के माइटोसिस प्रोफ़ेज़ I में, यह बैंड गायब हो जाता है।

सेल चौकियों
अर्धसूत्रीविभाजन में प्रोफ़ेज़ I प्रोफ़ेज़ का सबसे जटिल पुनरावृति है जो पादप कोशिकाओं और कोशिका (जीव विज्ञान) दोनों में होता है। सजातीय गुणसूत्रों की जोड़ी सुनिश्चित करने के लिए और सजातीय पुनर्संयोजन ठीक से होता है, जगह में सेल चक्र चौकी हैं। मेयोटिक चेकपॉइंट नेटवर्क डीएनए क्षति प्रतिक्रिया प्रणाली है जो डीएनए की मरम्मत की मरम्मत, क्रोमैटिन संरचना और गुणसूत्रों की गति और युग्मन को नियंत्रित करती है। प्रणाली में कई रास्ते होते हैं (मेयोटिक पुनर्संयोजन चेकपॉइंट सहित) जो सेल को पुनर्संयोजन के कारण त्रुटियों के साथ मेटाफ़ेज़ I में प्रवेश करने से रोकते हैं।

यह भी देखें

 * रूपक
 * एनाफ़ेज़
 * टेलोफ़ेज़
 * अर्धसूत्रीविभाजन
 * सूत्रीविभाजन
 * cytoskeleton
 * सजातीय गुणसूत्र

बाहरी संबंध


Mitose