अर्धसूत्रीविभाजन में वे कौन से चरण हैं जो परिवर्तनशीलता बढ़ाते हैं?

बैक्टीरिया जैसे प्रोकैरियोटिक जीव छोटे हो सकते हैं (उनमें एक ही कोशिका होती है), लेकिन उनके पास इतना है उनके लिए जा रहे हैं: आनुवंशिक विविधता कोई चिंता का विषय नहीं है, और हर कोशिका का काम सिर्फ दो कोशिकाओं में विभाजित करना है यह पसंद है। यह कहा जाता है बाइनरी विखंडन.

यूकेरियोट्स में, कोशिकाएं अधिक जटिल होती हैं और उनमें उनके प्रोकैरियोटिक समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक डीएनए (जीवन का आनुवंशिक पदार्थ) होता है। इस डीएनए को विभाजित किया गया है गुणसूत्रों; मनुष्यों में अधिकांश कोशिकाओं में 46 होते हैं। क्रोमोसोम बदले में एक झिल्ली से बंधे नाभिक के अंदर बैठते हैं। अधिकांश कोशिकाएँ विभाजित होती हैं पिंजरे का बँटवारा, जो बाइनरी विखंडन के समान है और इसका एक ही परिणाम है: समान बेटी कोशिकाएं।

विशिष्ट कोशिकाएं गोनाड (महिलाओं में अंडाशय, पुरुषों में वृषण) के रूप में जाने जाने वाले अंगों में अलग-अलग तरह से विभाजित होते हैं। इस प्रक्रिया, कहा जाता है अर्धसूत्रीविभाजन, समसूत्री विभाजन के साथ बहुत अधिक ओवरलैप साझा करता है। लेकिन अर्धसूत्रीविभाजन में दो महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के बिना, जिसे पुनर्संयोजन (या क्रॉसिंग ओवर) और स्वतंत्र वर्गीकरण कहा जाता है, अर्धसूत्रीविभाजन कोई आनुवंशिक विविधता नहीं जोड़ देगा।

जब आप पूछते हैं, "अर्धसूत्रीविभाजन एक प्रजाति में आनुवंशिक विविधता कैसे पैदा करता है?" आप वास्तव में क्या पूछ रहे हैं, अधिक पर बुनियादी स्तर है, "अर्धसूत्रीविभाजन के कौन से चरण युग्मकों में देखी जाने वाली आनुवंशिक भिन्नता के उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं?"

अभी के लिए, बस इतना जान लें कि ये चरण संख्या में दो हैं और लेबल किए गए हैं प्रोफ़ेज़ 1 तथा मेटाफ़ेज़ 2. यह संभवत: गुप्त शब्दावली शीघ्र ही स्पष्ट हो जाएगी।

अर्धसूत्रीविभाजन से निपटने से पहले समसूत्रण सीखना सबसे अच्छा है। पिंजरे का बँटवारा एक प्रक्रिया है जिसमें चार चरण शामिल हैं। माइटोसिस तब शुरू होता है जब कोशिकाओं ने अपने सभी गुणसूत्रों को (मनुष्यों में) 46 समान जुड़वां सेट बनाने के लिए दोहराया है, जिसे बहन क्रोमैटिड कहा जाता है।

मिटोसिस में प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ होते हैं। इन चरणों में, क्रम में, बहन क्रोमैटिड अधिक संघनित हो जाते हैं, एक रेखा बनाते हैं, अलग खींचे जाते हैं और "देखते हैं" क्योंकि नाभिक उनके चारों ओर विभाजित होता है और दो बेटी नाभिक बनाता है। फिर, कोशिका पूरी तरह विभाजित हो जाती है (साइटोकाइनेसिस).

अर्धसूत्रीविभाजन दो चरणों में विभाजित है: अर्धसूत्रीविभाजन 1 तथा अर्धसूत्रीविभाजन 2. इनमें से प्रत्येक में समान चार चरण होते हैं जो समसूत्रण में होते हैं और अंत में संलग्न संख्या के साथ यह इंगित करने के लिए कि अर्धसूत्रीविभाजन का कौन सा चरण चल रहा है।

प्रोफ़ेज़ 1 में, बहन क्रोमैटिड के 46 जोड़े विभाजित करने के लिए अस्तर के बजाय, चार गुणसूत्रों के 23 समूह पंक्तिबद्ध होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि माता और पिता से संबंधित गुणसूत्र एक दूसरे को "ढूंढते हैं"; दो बहन-क्रोमैटिड सेटों के संयोजन से एक टेट्राड, या द्विसंयोजक उत्पन्न होता है। तो तुरंत, समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन काफी भिन्न होते हैं।

मेटाफ़ेज़ 1 में, टेट्राड एक उपयोगी यादृच्छिक तरीके से पंक्तिबद्ध होते हैं, जिसका वर्णन नीचे किया गया है। एनाफेज 1 में, जुड़े हुए गुणसूत्रों के "माँ" और "पिता" सेट अलग हो जाते हैं, और टेलोफ़ेज़ 1 में कोशिका विभाजित होती है। प्रत्येक नई बेटी कोशिका अर्धसूत्रीविभाजन 2 से गुजरती है, जो एक साधारण समसूत्री विभाजन है। परिणाम 46 अन्य कोशिकाओं के बजाय 23 गुणसूत्रों वाले चार युग्मक हैं।

बदलते हुए अर्धसूत्रीविभाजन में, जिसे भी कहा जाता है पुनर्संयोजन, डीएनए का "स्वैपिंग" है जो समजातीय गुणसूत्रों (पिता द्वारा दिए गए गुणसूत्र और माता द्वारा दिए गए एक विशेष संख्या में से एक) के बाद होता है, एक दूसरे को प्रोफ़ेज़ 1 में "ढूंढें"।

इस प्रकार जब इन गुणसूत्रों को एनाफेज 1 में अलग किया जाता है, तो न तो यह वैसा ही होता है जैसा कि शुरू हुआ था।

स्वतंत्र संकलन अर्धसूत्रीविभाजन में नाभिक विभाजन की अंतिम रेखा के साथ मेटाफ़ेज़ 1 में टेट्राड्स का यादृच्छिक अस्तर होता है। इस अर्थ में "यादृच्छिक" का अर्थ है कि इस बात की समान संभावना है कि टेट्राड में मातृ-व्युत्पन्न क्रोमैटिड विभाजन रेखा के दोनों ओर पंक्तिबद्ध होंगे।

इसका मतलब यह है कि 23 विभाजित भागों वाले सेल में, जिनमें से प्रत्येक दो तरीकों में से एक में जा सकता है, वहां 2. हैं²³ या ८.४ मिलियन संभावित युग्मक.

यह पुनर्संयोजन द्वारा योगदान की गई भिन्नता के साथ, इसमें कोई आश्चर्य नहीं होना चाहिए कि कोई भी दो लोग (जुड़वा बच्चों के अलावा) कभी भी वास्तव में एक जैसे नहीं दिखते!