मध्यवर्ती तंतु यूकेरियोटिक कोशिकाओं की एक विशिष्ट संरचना है। वे आत्म-संयोजन और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी हैं। मध्यवर्ती तंतुओं की संरचना और कार्य प्रोटीन अणुओं में बंधों की विशेषताओं से निर्धारित होते हैं। वे न केवल सेल मचान बनाने के लिए काम करते हैं, बल्कि ऑर्गेनेल की बातचीत को भी सुनिश्चित करते हैं।
सामान्य विवरण
फिलामेंट फिलामेंटस प्रोटीन संरचनाएं हैं जो साइटोस्केलेटन के निर्माण में भाग लेती हैं। व्यास के अनुसार इन्हें 3 वर्गों में बांटा गया है। इंटरमीडिएट फिलामेंट्स (आईएफ) का औसत क्रॉस-सेक्शनल वैल्यू 7-11 एनएम है। वे माइक्रोफिलामेंट्स Ø5-8 एनएम और सूक्ष्मनलिकाएं Ø25 एनएम के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं, जिसके लिए उन्हें उनका नाम मिला।
इन संरचनाओं के 2 प्रकार हैं:
- लामिन। वे कोर में हैं। सभी जानवरों में लामिना के तंतु होते हैं।
- साइटोप्लाज्मिक। वे साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। नेमाटोड, मोलस्क, कशेरुक में उपलब्ध है। उत्तरार्द्ध में, कुछ प्रकार की कोशिकाएं अनुपस्थित हो सकती हैं (उदाहरण के लिए, ग्लियाल कोशिकाओं में)।
स्थान
मध्यवर्ती तंतु जीवित जीवों के साइटोस्केलेटन के मुख्य तत्वों में से एक हैं जिनकी कोशिकाओं में नाभिक (यूकेरियोट्स) होते हैं। प्रोकैरियोट्स में इन तंतुमय संरचनाओं के अनुरूप भी होते हैं। वे पादप कोशिकाओं में नहीं पाए जाते हैं।
अधिकांश तंतु पेरिन्यूक्लियर ज़ोन और तंतुओं के बंडलों में स्थित होते हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली के नीचे स्थित होते हैं और केंद्र से कोशिकाओं के किनारों तक फैले होते हैं। उन प्रजातियों में विशेष रूप से उनमें से कई हैं जो यांत्रिक तनाव के अधीन हैं - मांसपेशियों, उपकला और तंत्रिका तंतुओं की कोशिकाओं में भी।
प्रोटीन प्रकार
जैसा कि अध्ययनों से पता चलता है, मध्यवर्ती तंतु बनाने वाले प्रोटीन कोशिकाओं के प्रकार और उनके विभेदन के चरण के आधार पर प्रतिष्ठित होते हैं। हालांकि, वे सभी संबंधित हैं।
मध्यवर्ती फिलामेंट प्रोटीन 4 प्रकारों में विभाजित हैं:
- केराटिन्स। वे दो उपप्रकारों से बहुलक बनाते हैं - अम्लीय और तटस्थ। इन यौगिकों का आणविक भार 40,000-70,000 एमयू तक होता है। एम। ऊतक स्रोत के आधार पर, केरातिन के विभिन्न विषम रूपों की संख्या कई दसियों तक पहुंच सकती है। वे आइसोफॉर्म के अनुसार 2 समूहों में विभाजित हैं - उपकला (सबसे अधिक) और सींग, जो जानवरों के बाल, सींग, नाखून और पंख बनाते हैं।
- दूसरे प्रकार में लगभग समान आणविक भार (45,000-53,000 amu) वाले 3 प्रकार के प्रोटीन संयुक्त होते हैं। इनमें शामिल हैं: विमेंटिन (संयोजी ऊतक, स्क्वैमस कोशिकाएं,रक्त और लसीका वाहिकाओं की सतह को अस्तर करना; रक्त कोशिकाएं) डेस्मिन (मांसपेशी ऊतक); परिधीय (परिधीय और केंद्रीय न्यूरॉन्स); ग्लिअल फाइब्रिलर अम्लीय प्रोटीन (अत्यधिक विशिष्ट मस्तिष्क प्रोटीन)।
- न्यूराइट्स में पाए जाने वाले न्यूरोफिलामेंट प्रोटीन, बेलनाकार प्रक्रियाएं जो तंत्रिका कोशिकाओं के बीच आवेगों को ले जाती हैं।
- न्यूक्लियर लैमिना के प्रोटीन जो न्यूक्लियर मेम्ब्रेन के नीचे होते हैं। वे अन्य सभी पीएफ के अग्रदूत हैं।
मध्यवर्ती तंतु में कई प्रकार के उपरोक्त पदार्थ हो सकते हैं।
गुण
पीएफ की विशेषताएं उनकी निम्नलिखित विशेषताओं से निर्धारित होती हैं:
- क्रॉस सेक्शन में बड़ी संख्या में पॉलीपेप्टाइड अणु;
- मजबूत हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन जो एक मुड़ सुपरकोइल के रूप में मैक्रोमोलेक्यूल्स के संयोजन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं;
- उच्च इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के साथ टेट्रामर्स का गठन।
परिणामस्वरूप, मध्यवर्ती तंतु एक मजबूत मुड़ी हुई रस्सी के गुण प्राप्त कर लेते हैं - वे अच्छी तरह झुकते हैं, लेकिन टूटते नहीं हैं। जब अभिकर्मकों और मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ इलाज किया जाता है, तो ये संरचनाएं समाधान में जाने के लिए अंतिम होती हैं, अर्थात, उन्हें उच्च रासायनिक स्थिरता की विशेषता होती है। तो, यूरिया में प्रोटीन अणुओं के पूर्ण विकृतीकरण के बाद, फिलामेंट्स स्वतंत्र रूप से इकट्ठा हो सकते हैं। बाहर से पेश किए गए प्रोटीन इन यौगिकों की पहले से मौजूद संरचना में जल्दी से एकीकृत हो जाते हैं।
संरचना
उनकी संरचना के अनुसार, मध्यवर्ती तंतु गैर शाखाओं वाले होते हैंपॉलिमर जो मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों के निर्माण और डीपोलीमराइजेशन दोनों में सक्षम हैं। उनकी संरचनात्मक अस्थिरता कोशिकाओं को अपना आकार बदलने में मदद करती है।
इस तथ्य के बावजूद कि फिलामेंट्स में प्रोटीन के प्रकार के अनुसार विविध संरचना होती है, उनकी एक ही संरचनात्मक योजना होती है। अणुओं के केंद्र में एक अल्फा हेलिक्स होता है, जिसमें दाएं हाथ के हेलिक्स का आकार होता है। यह हाइड्रोफोबिक संरचनाओं के बीच संपर्कों द्वारा बनता है। इसकी संरचना में छोटे गैर-सर्पिल खंडों द्वारा अलग किए गए 4 सर्पिल खंड होते हैं।
अल्फा हेलिक्स के सिरों पर अनिश्चित संरचना वाले डोमेन होते हैं। वे फिलामेंट असेंबली और सेल ऑर्गेनेल के साथ बातचीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विभिन्न IF प्रजातियों के बीच उनका आकार और प्रोटीन अनुक्रम बहुत भिन्न होता है।
बिल्डिंग प्रोटीन
पीएफ के लिए मुख्य निर्माण सामग्री डिमर हैं - दो साधारण अणुओं से बने जटिल अणु। आमतौर पर इनमें रॉड के आकार की संरचनाओं से जुड़े 2 अलग-अलग प्रोटीन शामिल होते हैं।
साइटोप्लाज्मिक प्रकार के फिलामेंट्स में डिमर होते हैं जो थ्रेड्स को 1 ब्लॉक मोटा बनाते हैं। चूंकि वे समानांतर हैं लेकिन विपरीत दिशा में, कोई ध्रुवता नहीं है। ये डिमेरिक अणु बाद में अधिक जटिल बना सकते हैं।
कार्य
मध्यवर्ती फिलामेंट्स के मुख्य कार्य इस प्रकार हैं:
- कोशिकाओं की यांत्रिक शक्ति और उनकी प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करना;
- तनाव के लिए अनुकूलन;
- भागीदारीसंपर्क जो कोशिकाओं (उपकला और मांसपेशी ऊतक) का एक मजबूत संबंध प्रदान करते हैं;
- प्रोटीन और ऑर्गेनेल का इंट्रासेल्युलर वितरण (गोल्गी तंत्र, लाइसोसोम, एंडोसोम, नाभिक का स्थानीयकरण);
- कोशिकाओं के बीच लिपिड परिवहन और सिग्नलिंग में भागीदारी।
पीएफ माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को भी प्रभावित करता है। जैसा कि चूहों पर प्रयोगशाला प्रयोगों से पता चलता है, उन व्यक्तियों में जिनमें डेस्मिन जीन की कमी होती है, इन जीवों की इंट्रासेल्युलर व्यवस्था गड़बड़ा जाती है, और कोशिकाओं को स्वयं एक छोटे जीवनकाल के लिए प्रोग्राम किया जाता है। नतीजतन, ऊतक ऑक्सीजन की खपत कम हो जाती है।
दूसरी ओर, मध्यवर्ती तंतुओं की उपस्थिति माइटोकॉन्ड्रियल गतिशीलता में कमी में योगदान करती है। यदि विमिन को कृत्रिम रूप से सेल में पेश किया जाता है, तो IF नेटवर्क को बहाल किया जा सकता है।
चिकित्सा महत्व
पीएफ के संश्लेषण, संचय और संरचना में उल्लंघन से कुछ रोग स्थितियों का उदय होता है:
- यकृत कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में हाइलिन बूंदों का निर्माण। दूसरे तरीके से इन्हें मैलोरी बॉडी कहा जाता है। ये संरचनाएं उपकला प्रकार के IF प्रोटीन हैं। वे अल्कोहल (तीव्र शराबी हेपेटाइटिस) के लंबे समय तक संपर्क के साथ-साथ प्राथमिक हेपेटोसेलुलर यकृत कैंसर (वायरल हेपेटाइटिस बी और सिरोसिस वाले रोगियों में) में चयापचय प्रक्रियाओं के उल्लंघन के साथ, यकृत और पित्ताशय की थैली में पित्त के ठहराव के साथ बनते हैं। अल्कोहलिक हाइलिन में इम्युनोजेनिक गुण होते हैं, जो प्रणालीगत विकृति के विकास को पूर्व निर्धारित करते हैं।
- जब जीन उत्परिवर्तित होते हैं,केरातिन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार, एक वंशानुगत त्वचा रोग होता है - एपिडर्मोलिसिस बुलोसा। इस मामले में, त्वचा की बाहरी परत के बेसमेंट झिल्ली से लगाव का उल्लंघन होता है जो इसे संयोजी ऊतक से अलग करता है। नतीजतन, क्षरण और बुलबुले बनते हैं। त्वचा थोड़ी सी भी यांत्रिक क्षति के प्रति बहुत संवेदनशील हो जाती है।
- अल्जाइमर रोग में मस्तिष्क की कोशिकाओं में सेनील प्लाक और न्यूरोफिब्रिलरी टेंगल्स का निर्माण।
- कुछ प्रकार के कार्डियोमायोपैथी जो पीएफ के अत्यधिक संचय से जुड़े हैं।
हमें उम्मीद है कि हमारे लेख ने आपके सभी सवालों का जवाब दिया है।
