कोशिका संरचना और कार्य, कोशिका चक्र और कोशिका विभाजन 2

मियोसिस:

मियोसिस में गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, इस प्रकार यह अर्द्धगुणित पुत्री कोशिकाएँ उत्पन्न करता है। मियोसिस दो क्रमिक नाभिकीय और कोशिका विभाजन चक्रों—मियोसिस I और मियोसिस II—को सम्मिलित करता है, परंतु केवल एकल डीएनए प्रतिकृतिकरण चक्र होता है। मियोसिस के दौरान पुनःसंयोजन एक ही प्रजाति के सदस्यों के बीच आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करता है।

मियोटिक घटनाओं को निम्नलिखित चरणों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

मियोसिस I
प्रोफेज़ I
मेटाफेज़ I
एनाफेज़ I
टेलोफेज़ I
मियोसिस II
प्रोफेज़ II
मेटाफेज़ II
एनाफेज़ II
टेलोफेज़ II

मियोसिस I के चरण (अपचयी विभाजन):

प्रोफेज़ I:
प्रथम मियोटिक विभाजन का प्रोफेज़ सामान्यतः माइटोसिस के प्रोफेज़ की तुलना में अधिक लंबा और जटिल होता है।
इसे गुणसूत्रीय व्यवहार के आधार पर निम्नलिखित पाँच उप-चरणों में विभाजित किया गया है—लेप्टोटीन, ज़ाइगोटीन, पैकिटीन, डिप्लोटीन और डायकिनेसिस।

a. लेप्टोटीन: गुणसूत्रों का संघनन लेप्टोटीन भर जारी रहता है और गुणसूत्र क्रमशः प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के अंतर्गत दिखाई देने लगते हैं।

b. ज़ाइगोटीन: गुणसूत्र एक-दूसरे के साथ युग्मन प्रारंभ करते हैं और इस संगठन की प्रक्रिया को सिनैप्सिस कहा जाता है। ऐसे युग्मित गुणसूत्र समजात गुणसूत्र कहलाते हैं। इस चरण के इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी चित्र दर्शाते हैं कि गुणसूत्रीय सिनैप्सिस के साथ-साथ एक जटिल संरचना—सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स—बनता है।

c. पैकीटीन: स्पष्ट रूप से टेट्राड्स के रूप में दिखाई देता है। इस चरण की विशेषता पुनर्संयोजन नोड्यूल्स की उपस्थिति है, जो समजात गुणसूत्रों की गैर-बहन क्रोमैटिडों के बीच क्रॉसिंग ओवर होने वाली साइटें हैं। क्रॉसिंग ओवर दो समजात गुणसूत्रों के बीच जेनेटिक सामग्री का आदान-प्रदान है। क्रॉसिंग ओवर एक एंजाइम-मध्यस्थित प्रक्रिया है और इसमें शामिल एंजाइम को रिकॉम्बिनेज कहा जाता है। क्रॉसिंग ओवर दो गुणसूत्रों पर जेनेटिक सामग्री के पुनर्संयोजन को जन्म देता है। समजात गुणसूत्रों के बीच पुनर्संयोजन पैकीटीन के अंत तक पूरा हो जाता है, जिससे गुणसूत्र क्रॉसिंग ओवर की साइटों पर जुड़े रह जाते हैं।

d. डिप्लोटीन: बाइवेलेंट के पुनर्संयोजित समजात गुणसूत्र एक-दूसरे से अलग होने लगते हैं, सिवाय क्रॉसओवर साइटों के। सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स का विघटन देखा जाता है। ये साइटें (X-आकार की संरचनाएं) काइअज़्मेटा कहलाती हैं। कुछ कशेरुकियों के ओवोसाइट्स में डिप्लोटीन महीनों या वर्षों तक चल सकता है।

e. डायकिनेसिस: मियोटिक प्रोफेज़ I का अंतिम चरण डायकिनेसिस है। इसकी पहचान कायस्मेटा की टर्मिनलाइज़ेशन से होती है। इस चरण के दौरान गुणसूत्र पूरी तरह संघनित हो जाते हैं और मियोटिक स्पिंडल इकट्ठा हो जाती है ताकि समजात गुणसूत्रों को पृथक्करण के लिए तैयार किया जा सके। डायकिनेसिस के अंत तक न्यूक्लिओलस गायब हो जाता है और न्यूक्लियर लिफाफा भी टूट जाता है। डायकिनेसिस मेटाफेज़ में संक्रमण को दर्शाता है।

मेटाफेज़ I: द्विगुणसूत्र गुणसूत्र विषुवतीय पट्टिका पर पंक्तिबद्ध होते हैं (चित्र 10.3)। स्पिंडल के विपरीय ध्रुवों से आने वाले सूक्ष्मनलिकाएँ समजात गुणसूत्रों के काइनेटोकोर से जुड़ती हैं।

एनाफेज़ I: समजात गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, जबकि बहन गुणसूत्रक अपने सेंट्रोमियर पर जुड़े रहते हैं।

टेलोफेज़ I: न्यूक्लियर झिल्ली और न्यूक्लिओलस पुनः प्रकट होते हैं।

साइटोकिनेसिस I: साइटोकिनेसिस I के बाद हाप्लॉयड डायड कोशिकाएँ बनती हैं।

इंटरकाइनेसिस: यह दो मियोटिक विभाजनों के बीच का एक अल्पकालिक चरण है और आमतौर पर बहुत छोटा होता है। इंटरकाइनेसिस के दौरान डीएनए की प्रतिकृति नहीं होती।

मियोसिस II के चरण (समानीभूत विभाजन):

मियोसिस II साइटोकिनेसिस के तुरंत बाद प्रारंभ हो जाती है, आमतौर पर इससे पहले कि गुणसूत्र पूरी तरह लंबे हो पाते हैं और यह सामान्य माइटोसिस जैसी दिखती है। मियोसिस II को निम्नलिखित उपचरणों में विभाजित किया गया है:

प्रोफेज़ II: यह प्रोफेज़ I की तुलना में बहुत सरल होता है। प्रोफेज़ II के अंत तक न्यूक्लियर झिल्ली गायब हो जाती है। गुणसूत्र पुनः संकुचित हो जाते हैं।

मेटाफेज़ II: इस चरण में गुणसूत्र भूमध्य रेखा पर पंक्तिबद्ध हो जाते हैं और स्पिंडल के विपरीत ध्रुवों से निकलने वाले सूक्ष्मनलिकाएँ (microtubules) बहन क्रोमैटिडों के काइनेटोकोर से जुड़ जाते हैं।

अनाफेज़ II: प्रत्येक गुणसूत्र की सेंट्रोमियर विभाजित हो जाती है, जिससे वे काइनेटोकोर से जुड़ी सूक्ष्मनलिकाओं के संकुचन के कारण कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ सकें।

टेलोफेज़ II: मियोसिस टेलोफेज़ II के साथ समाप्त होता है। गुणसूत्रों के दो समूह पुनः परमाणु आवरण से घिर जाते हैं।

साइटोकाइनेसिस II: साइटोकाइनेसिस II के बाद चार अल्पगुणित पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं।

मियोसिस का महत्व:

1. मियोसिस विशिष्ट गुणसूत्र संख्या के संरक्षण का कारण बनता है।
2. यह अल्पगुणित बीजाणुओं और युग्मकों के निर्माण में सहायक होता है।
3. यह एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी तक जीवों की जनसंख्या में आनुवंशिक विविधता का स्रोत है।
4. ये विविधताएँ उत्क्रमण की प्रक्रिया के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

माइटोसिस और मियोसिस में अंतर

माइटोसिस	मियोसिस
प्रोफेज़ को उपचरणों में नहीं बाँटा जाता।	जटिल प्रोफेज़ I जिसे पाँच उपचरणों—लेप्टोटीन, जाइगोटीन, पैकीटीन, डिप्लोटीन, डायकाइनेसिस—में बाँटा गया है।
पुनर्संयोजन और क्रॉसिंग ओवर नहीं होता।	पुनर्संयोजन और क्रॉसिंग ओवर होता है।
काइअज़्मेटा दिखाई नहीं देता।	काइअज़्मेटा बनता है।
मेटाफेज़ के दौरान युग्मक (univalent) भूमध्य रेखा पर व्यवस्थित होते हैं।	मेटाफेज़ I के दौरान युग्मयुग्मक (bivalent) भूमध्य रेखा पर व्यवस्थित होते हैं।
गुणसूत्रों की सेंट्रोमियर भूमध्य रेखा पर स्थित होती है।	गुणसूत्रों की सेंट्रोमियर ध्रुवों की ओर इंगित करती है।