मुख्य अंतर - अर्धसूत्रीविभाजन 1 बनाम 2 में गैर-विघटन
कोशिका विभाजन बहुकोशिकीय जीवों के साथ-साथ एककोशिकीय जीवों में भी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। दो प्रमुख कोशिका विभाजन प्रक्रियाएं हैं जिन्हें माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के रूप में जाना जाता है। आनुवंशिक रूप से समान द्विगुणित कोशिकाएं माइटोसिस द्वारा निर्मित होती हैं और अर्धसूत्रीविभाजन वाले युग्मक (अगुणित) अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा निर्मित होते हैं। कोशिका विभाजन प्रक्रियाओं के दौरान, समजातीय गुणसूत्रों और बहन क्रोमैटिड्स को बिना किसी त्रुटि के अलग किया जाता है ताकि समान संख्या में गुणसूत्रों या गुणसूत्रों की आधी संख्या के साथ बेटी कोशिकाओं का निर्माण किया जा सके। इसे क्रोमोसोमल डिसजंक्शन कहा जाता है।यद्यपि कोशिका विभाजन लगभग एक पूर्ण प्रक्रिया है, क्रोमोसोमल डिसजंक्शन के दौरान बहुत कम त्रुटि दर पर त्रुटियां हो सकती हैं। इन त्रुटियों को नॉनडिसजंक्शन त्रुटियों के रूप में जाना जाता है। नॉनडिसजंक्शन समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन में कोशिका विभाजन के दौरान समरूप गुणसूत्रों या बहन क्रोमैटिड्स की अक्षमता या विफलता है। नॉनडिसजंक्शन अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II के दौरान हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असामान्य गुणसूत्रों में युग्मकों की संख्या होती है। अर्धसूत्रीविभाजन 1 और 2 में महत्वपूर्ण अंतर यह है कि अर्धसूत्रीविभाजन 1 के दौरान, समरूप गुणसूत्र अलग होने में विफल होते हैं जबकि अर्धसूत्रीविभाजन II में बहन क्रोमैटिड अलग होने में विफल होते हैं।
अर्धसूत्रीविभाजन 1 में क्या है?
अर्धसूत्रीविभाजन एक प्रक्रिया है जो प्रजनन के लिए द्विगुणित कोशिकाओं से युग्मक (अंडे और शुक्राणु) पैदा करती है। युग्मक में 23 गुणसूत्र (n) होते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन दो प्रमुख चरणों के माध्यम से होता है जिसे अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II कहा जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन I में प्रोफ़ेज़ I, मेटाफ़ेज़ I, एनाफ़ेज़ I, टेलोफ़ेज़ I और साइटोकाइनेसिस नामक पाँच प्रमुख चरण होते हैं।एनाफेज I के दौरान, समरूप गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और दो ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। कभी-कभी, समजातीय गुणसूत्र ठीक से अलग होने में विफलता दिखाते हैं। यदि ऐसा होता है, तो अतिरिक्त या लापता गुणसूत्रों के साथ युग्मक उत्पन्न होंगे। इसलिए, युग्मकों में गुणसूत्रों की कुल संख्या सामान्य संख्या से भिन्न होगी। एक बार जब ये युग्मक निषेचित हो जाते हैं, तो वे असामान्य गुणसूत्र संख्याएँ उत्पन्न करते हैं, जिसे aeuploidy कहा जाता है।
चित्र 01: अर्धसूत्रीविभाजन में गैर-विघटन
ये असामान्य गुणसूत्र संख्या संतानों में कई सिंड्रोम (बीमारी की स्थिति) पैदा करते हैं। उदाहरण के लिए, गुणसूत्र 21 के ट्राइसॉमी के परिणामस्वरूप डाउन सिंड्रोम वाले बच्चे होते हैं। डाउन सिंड्रोम एक युग्मक का परिणाम है जिसमें n+1 गुणसूत्र होते हैं। जब इस युग्मक को निषेचित किया जाता है, तो यह एक युग्मज बनाता है जिसमें 2n+1 संख्या में गुणसूत्र (कुल 47 गुणसूत्र) होते हैं।एक अन्य उदाहरण टर्नर सिंड्रोम है। यह सेक्स क्रोमोसोम (मोनोसॉमी एक्सओ) के नॉनडिसजंक्शन के कारण होता है। इसके परिणामस्वरूप युग्मकों में n-1 संख्या गुणसूत्र होते हैं और निषेचन के बाद, संतान 2n-1 गुणसूत्रों की संख्या (कुल 45 गुणसूत्र) धारण करेगी।
चित्र 02: अर्धसूत्रीविभाजन I में गैर-विघटन के कारण ट्राइसॉमी
अर्धसूत्रीविभाजन 2 में नॉनडिसजंक्शन क्या है?
अर्धसूत्रीविभाजन II अर्धसूत्रीविभाजन का लगातार दूसरा विभाजन है जो समसूत्रण जैसा दिखता है। अर्धसूत्रीविभाजन II के दौरान, दो कोशिकाओं से चार युग्मक बनते हैं। इसके बाद प्रोफ़ेज़ II, मेटाफ़ेज़ II, एनाफ़ेज़ II, टेलोफ़ेज़ II और साइटोकाइनेसिस नामक कई अलग-अलग चरण होते हैं। क्रोमोसोम कोशिका (मेटाफ़ेज़ प्लेट) के मध्य में पंक्तिबद्ध होते हैं और मेटाफ़ेज़ II के दौरान उनके सेंट्रोमियर से स्पिंडल फाइबर से जुड़ते हैं।वे दो सेटों में विभाजित होने और एनाफेज II में आगे बढ़ने के लिए तैयार हो जाते हैं। एनाफेज II के दौरान, बहन क्रोमैटिड समान रूप से विभाजित होते हैं और सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा ध्रुवों की ओर खींचे जाते हैं। यह कदम युग्मकों में गुणसूत्रों की सही संख्या सुनिश्चित करेगा। कभी-कभी बहन क्रोमैटिड कई कारणों जैसे गलत संरेखण और मेटाफ़ेज़ प्लेट पर लगाव आदि के कारण इस स्तर पर ठीक से अलग होने में विफल हो जाते हैं। इसे अर्धसूत्रीविभाजन II में नॉनडिसजंक्शन के रूप में जाना जाता है। इस विफलता के कारण, गुणसूत्रों की असामान्य संख्या (n+1 या n-1) के साथ युग्मक उत्पन्न होंगे।
अर्धसूत्रीविभाजन I या II में नॉनडिसजंक्शन के परिणामस्वरूप असामान्य गुणसूत्र संख्या वाले युग्मक बनते हैं और डाउन सिंड्रोम (ट्राइसॉमी 21), पटाऊ सिंड्रोम (ट्राइसॉमी 13), एडवर्ड सिंड्रोम (ट्राइसॉमी 18), क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम जैसे विभिन्न सिंड्रोम वाले बच्चे पैदा करते हैं। 47, XXY पुरुष), ट्राइसॉमी एक्स (47, XXX महिलाएं), मोनोसॉमी एक्स (टर्नर सिंड्रोम), आदि।
चित्र 03: अर्धसूत्रीविभाजन II में गैर-विघटन
अर्धसूत्रीविभाजन 1 और 2 में नॉनडिसजंक्शन में क्या अंतर है?
अर्धसूत्रीविभाजन 1 बनाम 2 में नॉनडिसजंक्शन |
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| एनाफेज 1 के दौरान समजातीय गुणसूत्रों के ध्रुवों की ओर अलग होने में विफलता को अर्धसूत्रीविभाजन 1 में गैर-विघटन के रूप में जाना जाता है। | अर्धसूत्रीविभाजन में एनाफेज 2 के दौरान ध्रुवों की ओर अलग होने के लिए बहन क्रोमैटिड की विफलता को अर्धसूत्रीविभाजन 2 में नॉनडिसजंक्शन के रूप में जाना जाता है। |
| क्रोमोसोम बनाम सिस्टर क्रोमैटिड | |
| अर्धसूत्रीविभाजन I में समजातीय गुणसूत्र ठीक से अलग नहीं हो पाते। | बहन क्रोमैटिड अर्धसूत्रीविभाजन II में ठीक से अलग नहीं हो पाते हैं। |
सारांश - अर्धसूत्रीविभाजन 1 बनाम 2 में गैर-विघटन
नॉनडिसजंक्शन एक ऐसी प्रक्रिया है जो असामान्य संख्या में गुणसूत्रों के साथ युग्मक बनाती है। यह एनाफेज I के दौरान समजात गुणसूत्रों के अलग होने में विफलता या अर्धसूत्रीविभाजन में एनाफेज II के दौरान बहन क्रोमैटिड्स के अलग होने में विफलता के कारण होता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन 1 और 2 में nondisjunction के बीच मुख्य अंतर अर्धसूत्रीविभाजन 1 में समरूप गुणसूत्रों में होता है जबकि अर्धसूत्रीविभाजन II में nondisjunction बहन क्रोमैटिड में होता है। एक बार जब ये युग्मक निषेचित हो जाते हैं, तो aeuploidy व्यक्तियों के परिणामस्वरूप कई सिंड्रोम हो सकते हैं जैसे डाउन सिंड्रोम, क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम, टर्नर सिंड्रोम, आदि।
