कोशिका पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की प्राथमिक इकाई है और इसमें संरचनाओं का एक जटिल रासायनिक संगठन है जिसे ऑर्गेनेल कहा जाता है। इनमें न्यूक्लियोलस, संरचना और कार्य शामिल हैं जिनका अध्ययन हम इस लेख में करेंगे।
यूकैरियोटिक नाभिक की विशेषताएं
परमाणु कोशिकाओं में गैर-झिल्ली वाले गोल अंगक होते हैं, जो कैरियोप्लाज्म से सघन होते हैं, और इन्हें न्यूक्लियोली या न्यूक्लियोली कहा जाता है। उन्हें 19वीं शताब्दी में खोजा गया था। अब इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की बदौलत न्यूक्लियोली का पूरी तरह से अध्ययन किया जाता है। लगभग 20वीं शताब्दी के 50 के दशक तक, न्यूक्लियोली के कार्यों को निर्धारित नहीं किया गया था, और वैज्ञानिकों ने इस अंग को, बल्कि, माइटोसिस के दौरान उपयोग किए जाने वाले आरक्षित पदार्थों के भंडार के रूप में माना।
आधुनिक शोध ने स्थापित किया है कि ऑर्गेनॉइड में न्यूक्लियोप्रोटीन प्रकृति के कणिकाएं शामिल हैं। इसके अलावा, जैव रासायनिक प्रयोगों ने पुष्टि की है कि ऑर्गेनेल में बड़ी मात्रा में प्रोटीन होता है। यह वे हैं जो इसके उच्च घनत्व का निर्धारण करते हैं। प्रोटीन के अलावा, न्यूक्लियोलस में आरएनए और थोड़ी मात्रा में डीएनए होता है।
कोशिका चक्र
यह दिलचस्प है कि एक कोशिका के जीवन में, जिसमें शामिल हैंआराम की अवधि (इंटरफ़ेज़) और विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन - सेक्स में, माइटोसिस - दैहिक कोशिकाओं में), नाभिक स्थायी रूप से संरक्षित नहीं होते हैं। तो, इंटरफेज़ में, न्यूक्लियोलस के साथ न्यूक्लियस, जिसका कार्य जीनोम का संरक्षण और प्रोटीन-संश्लेषण करने वाले जीवों का निर्माण होता है, आवश्यक रूप से मौजूद होते हैं। कोशिका विभाजन की शुरुआत में, अर्थात् प्रोफ़ेज़ में, वे गायब हो जाते हैं और केवल टेलोफ़ेज़ के अंत में फिर से बनते हैं, कोशिका में अगले विभाजन तक या एपोप्टोसिस तक - इसकी मृत्यु तक शेष रहते हैं।
परमाणु आयोजक
पिछली शताब्दी के 30 के दशक में, वैज्ञानिकों ने पाया कि नाभिक का निर्माण कुछ गुणसूत्रों के कुछ वर्गों द्वारा नियंत्रित होता है। उनमें जीन होते हैं जो कोशिका में न्यूक्लियोलस की संरचना और कार्यों के बारे में जानकारी संग्रहीत करते हैं। न्यूक्लियर आयोजकों की संख्या और स्वयं ऑर्गेनेल के बीच एक संबंध है। उदाहरण के लिए, पंजे वाले मेंढक के कैरियोटाइप में दो न्यूक्लियर-फॉर्मिंग क्रोमोसोम होते हैं और, तदनुसार, इसकी दैहिक कोशिकाओं के नाभिक में दो न्यूक्लियोली होते हैं।
चूंकि न्यूक्लियोलस के कार्य, साथ ही इसकी उपस्थिति, कोशिका विभाजन और राइबोसोम के निर्माण से निकटता से संबंधित हैं, ऑर्गेनेल स्वयं अत्यधिक विशिष्ट मस्तिष्क के ऊतकों, रक्त में अनुपस्थित हैं, और एक के ब्लास्टोमेरेस में भी पेराई युग्मनज।
न्यूक्लियोल एम्प्लीफिकेशन
इंटरफ़ेज़ के सिंथेटिक चरण में, डीएनए स्व-दोहराव के साथ, rRNA जीन की संख्या की अत्यधिक प्रतिकृति होती है। चूंकि न्यूक्लियोलस के मुख्य कार्य राइबोसोम का उत्पादन होते हैं, डीएनए लोकी के ओवरसिंथेसिस के कारण इन जीवों की संख्या में तेजी से वृद्धि होती है जो आरएनए के बारे में जानकारी ले जाते हैं। न्यूक्लियोप्रोटीन किसके साथ संबद्ध नहीं हैंगुणसूत्र स्वतन्त्र रूप से कार्य करने लगते हैं। नतीजतन, नाभिक में कई न्यूक्लियोली बनते हैं, जो न्यूक्लियोलस बनाने वाले गुणसूत्रों से खुद को दूर करते हैं। इस घटना को rRNA जीन प्रवर्धन कहा जाता है। कोशिका में न्यूक्लियोलस के कार्यों का अध्ययन जारी रखते हुए, हम ध्यान दें कि उनका सबसे सक्रिय संश्लेषण अर्धसूत्रीविभाजन के कमी विभाजन के प्रोफ़ेज़ में होता है, जिसके परिणामस्वरूप पहले क्रम के oocytes में कई सौ न्यूक्लियोली हो सकते हैं।
इस घटना का जैविक महत्व स्पष्ट हो जाता है, यह देखते हुए कि भ्रूणजनन के प्रारंभिक चरणों में: क्रशिंग और ब्लास्टुलेशन, मुख्य निर्माण सामग्री - प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए बड़ी संख्या में राइबोसोम की आवश्यकता होती है। प्रवर्धन एक काफी सामान्य प्रक्रिया है; यह पौधों, कीड़ों, उभयचरों, यीस्ट, और कुछ प्रोटिस्टों के अंडजनन में भी होता है।
ऑर्गेनेल की हिस्टोकेमिकल संरचना
आइए यूकेरियोटिक कोशिकाओं और उनकी संरचनाओं का अध्ययन जारी रखें, और न्यूक्लियोलस पर विचार करें, जिसकी संरचना और कार्य परस्पर जुड़े हुए हैं। यह स्थापित किया जाता है कि इसमें तीन प्रकार के तत्व होते हैं:
- न्यूक्लियोनेमा (फिलामेंटस फॉर्मेशन)। वे विषमांगी होते हैं और इनमें तंतु और गांठ होते हैं। पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों का एक हिस्सा होने के नाते, न्यूक्लियोनिम्स तंतुमय केंद्र बनाते हैं। न्यूक्लियोलस की साइटोकेमिकल संरचना और कार्य भी इसमें एक मैट्रिक्स की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं - तृतीयक संरचना के प्रोटीन अणुओं का समर्थन करने का एक नेटवर्क।
- वैक्यूल्स (प्रकाश क्षेत्र)।
- दानेदार कणिकाएं (न्यूक्लियोलिन)।
रासायनिक विश्लेषण की दृष्टि से यह अंग लगभग पूरी तरह से आरएनए और प्रोटीन से बना है, औरडीएनए केवल इसकी परिधि पर स्थित होता है, जो एक अंगूठी के आकार की संरचना बनाता है - पेरिन्यूक्लियर क्रोमैटिन।
तो, हमने स्थापित किया है कि न्यूक्लियोलस में पांच संरचनाएं होती हैं: फाइब्रिलर और दानेदार केंद्र, क्रोमैटिन, प्रोटीन रेटिकुलम और घने फाइब्रिलर घटक।
न्यूक्लियोली के प्रकार
इन जीवों की जैव रासायनिक संरचना कोशिकाओं के प्रकार पर निर्भर करती है जिसमें वे मौजूद हैं, साथ ही साथ उनके चयापचय की विशेषताओं पर भी निर्भर करता है। न्यूक्लियोलस के 5 मुख्य संरचनात्मक प्रकार हैं। पहला - जालीदार, सबसे आम है और इसकी विशेषता घने तंतुमय सामग्री, न्यूक्लियोप्रोटीन और न्यूक्लियोन के ढेर की बहुतायत है। न्यूक्लियर आयोजकों से जानकारी को फिर से लिखने की प्रक्रिया बहुत सक्रिय है, इसलिए माइक्रोस्कोप के देखने के क्षेत्र में तंतुमय केंद्र खराब दिखाई देते हैं।
चूंकि कोशिका में न्यूक्लियोलस का मुख्य कार्य राइबोसोमल सबयूनिट्स का संश्लेषण है, जिससे प्रोटीन-संश्लेषण करने वाले अंग बनते हैं, जालीदार प्रकार का संगठन पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों में निहित है। संयोजी ऊतक कोशिकाओं में अंगूठी के आकार का न्यूक्लियोली पाया जाता है: लिम्फोसाइट्स और एंडोथेलियोसाइट्स, जिसमें आरआरएनए जीन व्यावहारिक रूप से लिखित नहीं होते हैं। अवशिष्ट नाभिक कोशिकाओं में होते हैं जो पूरी तरह से प्रतिलेखन करने की क्षमता खो चुके हैं, जैसे कि नॉरमोबलास्ट्स और एंटरोसाइट्स।
अलग-अलग प्रजातियां उन कोशिकाओं में निहित होती हैं जिन्होंने कार्सिनोजेन्स, एंटीबायोटिक दवाओं के साथ नशा का अनुभव किया है। और, अंत में, न्यूक्लियोलस के कॉम्पैक्ट प्रकार की विशेषता कई तंतुमय केंद्रों और थोड़ी मात्रा में होती हैन्यूक्लियोनेम।
प्रोटीन न्यूक्लियर मैट्रिक्स
आइए नाभिक की संरचनाओं की आंतरिक संरचना का अध्ययन जारी रखें और यह निर्धारित करें कि कोशिका चयापचय में न्यूक्लियोलस के कार्य क्या हैं। यह ज्ञात है कि इस ऑर्गेनेल के शुष्क द्रव्यमान का लगभग 60% क्रोमेटिन, राइबोसोमल कणों और स्वयं न्यूक्लियर प्रोटीन को बनाने वाले प्रोटीन के कारण होता है। आइए उन पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। कुछ प्रोटीन प्रसंस्करण में शामिल होते हैं - परिपक्व राइबोसोमल आरएनए का निर्माण। इनमें आरएनए पोलीमरेज़ 1 और न्यूक्लीज शामिल हैं, जो आरआरएनए अणु के सिरों से अतिरिक्त ट्रिपल को हटाते हैं। फाइब्रिलरिन प्रोटीन घने तंतुमय घटक में स्थित होता है और, न्यूक्लियस की तरह, प्रसंस्करण करता है। एक अन्य प्रोटीन न्यूक्लियोलिन है। फाइब्रिलरिन के साथ, यह न्यूक्लियोली के पीएफसी और एफसी में और माइटोसिस के प्रोफेज के गुणसूत्रों के न्यूक्लियर आयोजकों में पाया जाता है।
एक पॉलीपेप्टाइड जैसे न्यूक्लियोफोसिन दानेदार क्षेत्र और घने फाइब्रिलर घटक में स्थित होता है, यह 40 एस और 60 एस सबयूनिट्स से राइबोसोम के निर्माण में शामिल होता है।
नाभिक का कार्य क्या है
राइबोसोमल आरएनए का संश्लेषण मुख्य कार्य है जो न्यूक्लियोलस को करना चाहिए। इस समय, आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम की भागीदारी के साथ इसकी सतह (अर्थात्, फाइब्रिलर केंद्रों में) पर प्रतिलेखन होता है। इस न्यूक्लियर ऑर्गनाइज़र पर, सैकड़ों प्री-राइबोसोम, जिन्हें राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन ग्लोब्यूल्स कहा जाता है, संश्लेषित होते हैं। वे राइबोसोमल सबयूनिट बनाते हैं, जो कैरियोप्लाज्म को परमाणु छिद्रों के माध्यम से छोड़ते हैं और कोशिका के साइटोप्लाज्म में समाप्त होते हैं। 40S छोटा सबयूनिट मैसेंजर RNA से और उसके बाद ही उन्हें बांधता है40S बड़ा सबयूनिट संलग्न है। एक परिपक्व राइबोसोम बनता है, जो अनुवाद करने में सक्षम है - सेलुलर प्रोटीन का संश्लेषण।
इस लेख में, हमने पौधे और पशु कोशिकाओं में न्यूक्लियोलस की संरचना और कार्यों का अध्ययन किया।
