सेल भेदभाव के स्तर और यह नियंत्रण है

सेल भेदभाव के स्तर और यह नियंत्रण है!

सभी कोशिका प्रक्रियाएं एंजाइम (प्रोटीन) द्वारा नियंत्रित होती हैं। ये जीन द्वारा कोशिका के अंदर संश्लेषित होते हैं।

जीन की अभिव्यक्ति, अर्थात उनके द्वारा संश्लेषित प्रोटीन को तीन अलग-अलग स्तरों पर नियंत्रित किया जा सकता है और इस नियंत्रण का उपयोग साइटोप्लाज्म में मौजूद कारकों द्वारा किया जाता है। य़े हैं:

I. जीनोम में विभेदित प्रभाव:

A. डीएनए की मात्रा में परिवर्तन:

डीएनए की मात्रा को बढ़ाया या घटाया जा सकता है और इस तरह विभेद लाया जा सकता है। निम्नलिखित तरीकों से वृद्धि या कमी लाई जा सकती है।

1. क्रोमैटिन कम

बोवेटी (1889) ने नेमाटोड पारस्करिस के जाइगोट में क्रोमेटिन की कमी देखी, उन्होंने पाया कि पहली दरार के बाद, कोशिका को जानवरों के ध्रुव के सबसे करीब से, दूसरे दरार के दौरान क्रोमोसोमल पदार्थ का हिस्सा साइटोप्लाज्म में गिरा दिया जाता है।

32-कोशिका वाले चरण में, केवल दो कोशिकाओं में पूर्ण जीन पूरक (प्राइमर्डियल जर्म सेल) होते हैं, जबकि शेष लोगों में क्रोमैटिन डिमिन्यूशन (प्रकल्पित दैहिक कोशिकाएं) होते हैं। इस प्रकार ब्लास्टुला की विभिन्न कोशिकाओं में अलग-अलग क्रोमैटिन सामग्री होती है और मात्रात्मक भिन्नता होती है। विभेदक डीएनए क्वांटम में अंतर नाभिक-साइटोप्लाज्मिक इंटरैक्शन है। कुछ इसी तरह की घटना कुछ डिप्टेरा में देखी गई है।

2. जीन प्रवर्धन:

उभयचर oocytes में rRNA संश्लेषण बहुत सक्रिय होता है। इसके लिए rRNA के लिए जीन बड़ी संख्या में प्रतियों में मौजूद है। Xenopus laevis के द्विगुणित जीनोम में rRNA के लिए जीन की लगभग 1600 प्रतियाँ होती हैं और ये सभी न्यूक्लियर आयोजक क्षेत्र में क्लस्टर होती हैं।

इनमें से प्रत्येक न्यूक्लियोली सक्रिय रूप से आरआरएनए को संश्लेषित करता है। एम्फ़िबियन oocytes के लैंपब्रश क्रोमोसोम में tRNA और mRNA जीन की अतिरिक्त प्रतियां होती हैं जो बड़ी संख्या में इन अणुओं को संश्लेषित करती हैं। इनका विकास की प्रक्रिया पर एक नियामक प्रभाव है।

3. आनुवंशिक घाव:

ज़ेनोपस लाविस की एक उत्परिवर्ती किस्म में सामान्य दो के बजाय केवल एक न्यूक्लियोलस था। न्यूक्लियर मटीरियल की यह कमी सामान्य देव क्षय को नहीं रोकती है। जब इन म्यूटेंटों को एक साथ मिलाया जाता था, तो संतान तीन प्रकार के होते थे: सामान्य रूप (2 नू), विषमयुग्मजी (1 नू) और समरूप म्यूटेंट (0. नू) 1: 2: 1 के सामान्य मेंडल अनुपात में। प्रारंभिक अवस्था से परे विकसित नहीं। (ओनू) उत्परिवर्ती गुणसूत्रों में से एक से 28 एस और 18 एस आरआरएनए जीन के विलोपन के कारण बनता है।

(बी) डीएनए में रासायनिक परिवर्तन:

डीएनए को रासायनिक रूप से एल्केलाइजेशन या मिथाइलेशन द्वारा संशोधित किया जा सकता है जिसके लिए कोशिका के भीतर आवश्यक एंजाइम मौजूद होते हैं। प्रतिक्रियाएं डीएनए के विशेष न्यूक्लियोटाइड आधारों को प्रभावित करती हैं जो बदले में अन्य परिणामों को बदल देती हैं। इनमें से, डीएनए प्रतिकृति के बाद ही मिथाइलेशन होता है और इसलिए यह प्रतिक्रिया डीएनए प्रतिकृति पूरी होने के बाद हर बार होती है।

द्वितीय। प्रतिलेखन के स्तर पर भेदभाव का नियंत्रण:

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान प्रतिलेखन के स्तर पर, एक विकासशील भ्रूण के गुणसूत्रों में मौजूद विभिन्न जीनों को निम्नलिखित विधियों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

1. हिस्टोन द्वारा जीन विनियमन:

डीएनए के दोहरे फंसे हुए अणु में उनकी बाहरी सतह पर फॉस्फोरिक एसिड के मुक्त अम्लीय समूह होते हैं और ये हिस्टोन श्रृंखला के बुनियादी अमीनोसिड्स के एनएच ⁺² समूहों के साथ दृढ़ बंधन स्थापित कर सकते हैं। डीएनए और हिस्टोन का यह अंतरंग संबंध साइटोप्लाज्म में अन्य पदार्थों के साथ बातचीत से डीएनए को रोकता है, इस प्रकार आरएनए उत्पादन के लिए टेम्पलेट्स के रूप में कार्य करता है। हिस्टोन्स डीएनए पोलीमरेज़ आरएनए संश्लेषण को डीएनए पोलीमरेज़ गतिविधि को कम करने के लिए रोकते हैं। इस प्रकार, हिस्टोन प्रतिकारक के रूप में कार्य करता है।

2. अम्लीय प्रोटीन द्वारा जीन विनियमन:

ये गैर-हिस्टोन फॉस्फोप्रोटीन हैं, मुख्य घटक के रूप में ट्रिप्टोफैन और टायरोसिन के साथ। ये प्रोटीन डीएनए (हिस्टोन फ्री कॉम्प्लेक्स) के साथ अंतरंग रूप से जुड़े रहते हैं और जीन विनियमन हिस्टोन के लिए अधिक महत्वपूर्ण माने जाते हैं।

डीएनए-हिस्टोन कॉम्प्लेक्स प्रतिलेखन के लिए निष्क्रिय रहता है, ताकि अम्लीय प्रोटीन बुनियादी हिस्टोन के साथ बातचीत करते हैं, कुछ महत्वपूर्ण जीनों के हिस्टोन को प्रमोटर के रूप में डालते हैं ताकि जीन को स्थानांतरित किया जा सके।

3. heterochromatization द्वारा जीन विनियमन:

जीन विनियमन में इंटरपेज़ के हेटेरोक्रोमैटिन की कुछ विशिष्ट भूमिका है। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में प्रोटीन का संश्लेषण बहुत कम होता है जहां रक्त कोशिकाओं में संघनित हेट्रोक्रोमैटिन की बड़ी मात्रा होती है, जबकि श्वेत रक्त कोशिकाओं में संघनित हेट्रोक्रोमैटिन की कमी के कारण प्रोटीन का संश्लेषण बहुत कम होता है।

तृतीय। अनुवाद के स्तर पर विभेदन का नियंत्रण:

एमआरएनए द्वारा किए गए संदेश को डिकोड किया जाना चाहिए और विभिन्न प्रोटीनों को बनाने के लिए आवश्यक अमीनो एसिड उठाया जाना चाहिए। इसमें कई चरण शामिल होते हैं इसलिए प्रत्येक स्तर पर विभिन्न नियंत्रणों की हमेशा संभावना होती है।

अनुवाद स्तर पर मौजूद महत्वपूर्ण नियामक तंत्र निम्नलिखित हैं:

1. नाभिक से साइटोप्लाज्म में mRNA का मूवमेंट:

यह संभव है कि न्यूक्लियस छोड़ने वाले सभी mRNA साइटोप्लाज्म तक नहीं पहुंच सकते हैं। एमआरएनए के बिट्स का नुकसान हो सकता है जिसका मतलब है कि अनुवाद सही नहीं हो सकता है। यदि कुछ mRNA को साइटोप्लाज्म तक पहुँचने से रोका जाता है तो अनुवाद भी भिन्न हो सकता है।

2. नाभिक के भीतर mRNA के टूटने की अवधारण:

एमआरएनए साइटोप्लाज्म को पारित किया जा सकता है या विभिन्न कारकों के कारण अपमानित या टूट सकता है। अंतर अनुवाद के बारे में mRNA किस्में लाने के कुछ हिस्सों में गिरावट हो सकती है।

3. mRNA की मास्किंग:

एक बार mRNA नकाबपोश अनुवाद संभव नहीं है। मास्किंग को कार्य करने के लिए दूसरे एजेंट के काम की आवश्यकता होती है। मास्किंग पूरे नहीं बल्कि आंशिक रूप से हो सकता है जिससे अनुवाद में अंतर हो।

4. mRNA पर विशिष्ट नियामक अणुओं का प्रभाव:

साइटोप्लाज्म में मौजूद कुछ नियामक अणु mRNA के साथ जुड़ सकते हैं और इस तरह mRNA को अनुवाद में अपनी भूमिका निभाने से रोक सकते हैं। संघ आंशिक या पूर्ण हो सकता है।

5. mRNA का विनाश:

कभी-कभी एमआरएनए राइबोसोम तक पहुंच सकता है, लेकिन कुछ विशेष बलों के कारण उनका विनाश हो सकता है। यह अनुवाद कार्य को रोकता या बदल देता है जिससे विभेदीकरण होता है।

6. राइबोसोमल निष्क्रियता:

राइबोसोम जो आम तौर पर प्रोटीन संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं उन्हें निष्क्रिय किया जा सकता है ताकि विशेष प्रोटीन का गठन न हो। कुछ समय बाद राइबोसोम भी सक्रिय हो सकता है। यह घटना अनुवाद में अस्थायी विराम लाती है।

7. नवजात पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के तह में परिवर्तन:

प्रोटीन संश्लेषण के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं प्रोटीन का अग्रदूत बनाती हैं। यह तह द्वारा होता है। तह पैटर्न में कोई भी परिवर्तन संरचना में परिवर्तन कर सकता है और विभेदन को ला सकता है।

8. प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों में बदलाव लाया गया:

हार्मोन, एंजाइम आदि जैसे कई कारक प्रोटीन संश्लेषण के मार्ग को प्रभावित करके विभेदन करते हैं। इस दिशा में हार्मोन बहुत प्रभावी पाए जाते हैं, और वे विभिन्न मार्गों के माध्यम से इन परिवर्तनों को लाते हैं।

वे जीन अवसाद के रूप में कार्य कर सकते हैं। जब चूहों में हाइड्रोकॉर्टिसोन का एक इंजेक्शन जिगर में वृद्धि हुई आरएनए संश्लेषण की दर को दिया गया था। इसी तरह यदि ओस्ट्रोजेन को इंजेक्ट किया जाता है, तो गर्भाशय एंडोमेट्रियम महान गतिविधि दिखाता है। यह देखा गया है कि कोर्टिसोन चार एंजाइमों के स्राव को उत्तेजित करता है: ट्रिप्टोफैन पाइरोलेज़, टायरोसिन ट्रांसएमिनेस, ग्लूटामिक एलेनिन ट्रांसएमिनेस और अरगनेज। हार्मोन अनुवाद के स्तर पर एंजाइम गतिविधि को भी प्रभावित कर सकते हैं। नाभिक में स्थानीयकृत होने से हार्मोन क्रोमोसोमल जीन गतिविधि को प्रभावित करते हैं। जीन विशिष्ट की तुलना में हार्मोन अधिक अंग विशिष्ट हैं।