यूकैरियोटिक कोशिका में केंद्रक केंद्रीय अंग है जिस पर महत्वपूर्ण गतिविधि और सिंथेटिक प्रक्रियाएं निर्भर करती हैं। नाभिक की सामग्री का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रोटीन के साथ संयोजन में संघनन की अलग-अलग डिग्री के फिलामेंटस डीएनए अणुओं द्वारा दर्शाया जाता है। ये हैं यूक्रोमैटिन (डी-कंडेंस्ड डीएनए) और हेटरोक्रोमैटिन (डीएनए के घने टुकड़े)।
यूक्रोमैटिन कोशिका के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) के संयोजन के लिए "निर्देश" पढ़ता है, जो पॉलीपेप्टाइड अणुओं के संश्लेषण का आधार बन जाता है।
क्या हर किसी के पास एक कोर होता है?
सबसे छोटे से लेकर विशाल तक सभी जीवित प्राणियों को डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के रूप में आनुवंशिक जानकारी प्रदान की जाती है। कोशिकाओं में इसका प्रतिनिधित्व करने के दो मौलिक रूप से भिन्न रूप हैं:
- प्रोकैरियोटिक जीवों (पूर्व-परमाणु) में अखंडित कोशिकाएं होती हैं। उनके एकमात्र गैर-प्रोटीन-बाध्य परिपत्र डीएनए का भंडार सिर्फ एक पैच हैसाइटोप्लाज्म को न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। न्यूक्लिक एसिड प्रतिकृति और प्रोटीन संश्लेषण एकल कोशिका स्थान में प्रोकैरियोट्स में होता है। हम उन्हें नग्न आंखों से नहीं देख पाएंगे, क्योंकि जीवों के इस समूह के प्रतिनिधि सूक्ष्म हैं, आकार में 3 माइक्रोन तक, बैक्टीरिया।
- यूकैरियोटिक जीवों को एक अधिक जटिल कोशिका संरचना की विशेषता होती है, जहां वंशानुगत जानकारी नाभिक की एक दोहरी झिल्ली द्वारा संरक्षित होती है। रैखिक डीएनए अणु, हिस्टोन प्रोटीन के साथ मिलकर क्रोमैटिन बनाते हैं, जो सक्रिय रूप से पॉलीएंजाइम परिसरों की मदद से आरएनए का उत्पादन करते हैं। प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम के कोशिकाद्रव्य में होता है।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में बने नाभिक को इंटरफेज़ के दौरान देखा जा सकता है। कैरियोप्लाज्म में एक प्रोटीन बैकबोन (मैट्रिक्स), न्यूक्लियोली और न्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं जिसमें हेटरोक्रोमैटिन और यूक्रोमैटिन के खंड होते हैं। केंद्रक की यह स्थिति कोशिका विभाजन की शुरुआत तक बनी रहती है, जब झिल्ली और नाभिक गायब हो जाते हैं, और गुणसूत्र एक कॉम्पैक्ट रॉड जैसी आकृति प्राप्त कर लेते हैं।
मुख्य में मुख्य
नाभिक, क्रोमैटिन की सामग्री का मुख्य घटक इसका शब्दार्थ भाग है। इसके कार्यों में एक कोशिका या जीव के बारे में आनुवंशिक जानकारी का भंडारण, कार्यान्वयन और संचरण शामिल है। क्रोमेटिन का सीधा प्रतिरूपित भाग यूक्रोमैटिन है, जो प्रोटीन की संरचना और विभिन्न प्रकार के आरएनए पर डेटा वहन करता है।
नाभिक के शेष भाग सहायक कार्य करते हैं, आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन के लिए उचित स्थिति प्रदान करते हैं:
- नाभिक -परमाणु सामग्री के संकुचित क्षेत्र जो राइबोसोम के लिए राइबोन्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए साइट निर्धारित करते हैं;
- प्रोटीन मैट्रिक्स गुणसूत्रों की व्यवस्था और नाभिक की संपूर्ण सामग्री को व्यवस्थित करता है, अपने आकार को बनाए रखता है;
- नाभिक का अर्ध-तरल आंतरिक वातावरण, कैरियोप्लाज्म, अणुओं के परिवहन और विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के प्रवाह को सुनिश्चित करता है;
- नाभिक का दो-परत खोल, कैरियोलेमा, आनुवंशिक सामग्री की रक्षा करता है, जटिल परमाणु छिद्रों के कारण अणुओं और आणविक परिसरों का चयनात्मक द्विपक्षीय चालन प्रदान करता है।
क्रोमैटिन का क्या अर्थ है
क्रोमैटिन को इसका नाम 1880 में फ्लेमिंग के प्रेक्षण कोशिकाओं के प्रयोगों के कारण मिला। तथ्य यह है कि निर्धारण और धुंधला होने के दौरान, कोशिका के कुछ हिस्से विशेष रूप से अच्छी तरह से प्रकट होते हैं ("क्रोमैटिन" का अर्थ है "दाग")। बाद में यह पता चला कि इस घटक का प्रतिनिधित्व प्रोटीन के साथ डीएनए द्वारा किया जाता है, जो अपने अम्लीय गुणों के कारण सक्रिय रूप से क्षारीय रंगों को मानता है।
फोटो में सेल के मध्य भाग में दाग वाले क्रोमोसोम दिखाई दे रहे हैं, जो मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हैं।
डीएनए अस्तित्व के रूप
यूकैरियोटिक जीवों की कोशिकाओं में क्रोमेटिन के न्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स दो अवस्थाओं में हो सकते हैं।
- कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, डीएनए अपने अधिकतम मोड़ पर पहुंच जाता है और माइटोटिक गुणसूत्रों द्वारा दर्शाया जाता है। प्रत्येक स्ट्रैंड एक अलग गुणसूत्र बनाता है।
- इंटरफ़ेज़ के दौरान, जब सेल डीएनए सबसे अधिक विघटित होता है, क्रोमैटिन समान रूप से भर जाता हैएक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में दिखाई देने वाले नाभिक या रूपों के गुच्छों का स्थान। ऐसे क्रोमोसेंटर अक्सर परमाणु झिल्ली के पास पाए जाते हैं।
ये राज्य एक-दूसरे के विकल्प हैं, पूरी तरह से संकुचित गुणसूत्रों को इंटरफेज़ में संरक्षित नहीं किया जाता है।
यूक्रोमैटिन और हेटरोक्रोमैटिन
इंटरफ़ेज़ क्रोमैटिन एक क्रोमोसोम है जिसने अपना कॉम्पैक्ट आकार खो दिया है। उनके छोरों को ढीला कर दिया जाता है, जिससे नाभिक का आयतन भर जाता है। डीकंडेंसेशन की डिग्री और क्रोमेटिन की कार्यात्मक गतिविधि के बीच सीधा संबंध है।
इसके भाग, पूरी तरह से "अनसुलझा", फैलाना या सक्रिय क्रोमैटिन कहलाते हैं। धुंधला होने के बाद यह एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत व्यावहारिक रूप से अदृश्य है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डीएनए हेलिक्स केवल 2 एनएम मोटा है। इसका दूसरा नाम यूक्रोमैटिन है।
यह राज्य सिमेंटिक डीएनए अंशों तक पहुंच, उनके मुक्त लगाव और कामकाज के साथ एंजाइमेटिक कॉम्प्लेक्स प्रदान करता है। मैसेंजर आरएनए (प्रतिलेखन) की संरचना को आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा फैलाने वाले क्षेत्रों से पढ़ा जाता है, या डीएनए की प्रतिलिपि बनाई जाती है (प्रतिकृति)। इस समय कोशिका की सिंथेटिक गतिविधि जितनी अधिक होगी, नाभिक में यूक्रोमैटिन का अनुपात उतना ही अधिक होगा।
क्रोमेटिन के डिफ्यूज़ सेक्शन हेटरोक्रोमैटिन के कॉम्पैक्ट, अलग-अलग ट्विस्टेड ज़ोन के साथ वैकल्पिक होते हैं। अधिक घनत्व के कारण, सना हुआ हेटरोक्रोमैटिन इंटरफेज़ नाभिक में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।
यह आंकड़ा संघनन की अलग-अलग डिग्री के क्रोमैटिन को दर्शाता है:
- 1 - डबल स्ट्रैंडेड डीएनए अणु;
- 2 - हिस्टोनप्रोटीन;
- 3 - 1.67 मोड़ के लिए हिस्टोन परिसर के चारों ओर लपेटा गया डीएनए एक न्यूक्लियोसोम बनाता है;
- 4 - सोलनॉइड;
- 5 - इंटरफेज़ क्रोमोसोम।
परिभाषा की सूक्ष्मताएं
यूक्रोमैटिन किसी विशेष समय पर सिंथेटिक प्रक्रियाओं में शामिल नहीं हो सकता है। इस मामले में, यह अस्थायी रूप से अधिक कॉम्पैक्ट अवस्था में है और हेटरोक्रोमैटिन के लिए गलत हो सकता है।
असली हेटरोक्रोमैटिन, इसे संवैधानिक भी कहा जाता है, एक सिमेंटिक लोड नहीं होता है और केवल प्रतिकृति की प्रक्रिया में ही विघटित होता है। इन स्थानों पर डीएनए में छोटे, दोहराव वाले अनुक्रम होते हैं जो अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं। समसूत्री गुणसूत्रों में, वे प्राथमिक कसना और टेलोमेरिक अंत के क्षेत्र में होते हैं। वे लिखित डीएनए के वर्गों को भी अलग करते हैं, जिससे इंटरकैलेरी (इंटरकैलेरी) टुकड़े बनते हैं।
यूक्रोमैटिन "कैसे काम करता है"
यूक्रोमैटिन में ऐसे जीन होते हैं जो अंततः प्रोटीन (संरचनात्मक जीन) की संरचना का निर्धारण करते हैं। एक प्रोटीन में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का डिकोडिंग एक मध्यस्थ की मदद से होता है, जो गुणसूत्रों के विपरीत, नाभिक - मैसेंजर आरएनए को छोड़ने में सक्षम होता है।
प्रतिलेखन के दौरान, आरएनए को मुक्त एडेनिल, यूरिडिल, साइटिडाइल और गुआनिल न्यूक्लियोटाइड से डीएनए टेम्पलेट पर संश्लेषित किया जाता है। प्रतिलेखन एंजाइम जटिल आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है।
कुछ जीन साइटोप्लाज्म में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक अन्य प्रकार के आरएनए (परिवहन और राइबोसोमल) के क्रम को निर्धारित करते हैंअमीनो एसिड।
एकल क्रोमोसोम के हेटेरोक्रोमैटिन को अक्सर एक सुचिह्नित क्रोमोसेंटर में इकट्ठा किया जाता है। इसके चारों ओर डिस्पिरलाइज्ड यूक्रोमैटिन के लूप हैं। कोर डीएनए के इस विन्यास के लिए धन्यवाद, यूक्रोमैटिन के कार्यों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक एंजाइम परिसरों और मुक्त न्यूक्लियोटाइड्स, आसानी से सिमेंटिक भागों में फिट होते हैं।
