क्रोमैटिन और क्रोमोसोम क्या हैं?

डीएनए, सभी जीवित जीवों की आनुवंशिक संरचना को व्यक्त करने के लिए जिम्मेदार पदार्थ, एक लंबा संकीर्ण अणु है एक चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी से बना है जो न्यूक्लियोटाइड नामक छोटे अणुओं के सटीक अनुक्रम का समर्थन करता है आधार कोशिका की विशेषताओं को स्थापित करने वाले प्रोटीन के उत्पादन को नियंत्रित करने के लिए कोशिकाएं जीन नामक डीएनए के वर्गों को पढ़ती हैं।

क्रोमैटिन और क्रोमोसोम एक ही सामग्री के विभिन्न रूप हैं जो डीएनए अणुओं को छोटी कोशिकाओं में फिट और संचालित करने के लिए पैकेजिंग करके काम करते हैं। पैकेजिंग केवल क्रोमोसोम और क्रोमैटिन फ़ंक्शन नहीं है, हालांकि। यह जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने में मदद करने के लिए भी कार्य कर सकता है।

यूकेरियोटिक जीव, जिसमें जीवन के सबसे सरल रूपों को छोड़कर सभी शामिल हैं, में ऐसी कोशिकाएँ होती हैं जिनमें एक केंद्रीय दीवार वाला क्षेत्र होता है जिसे नाभिक कहा जाता है। कोशिका का अधिकांश डीएनए नाभिक में रहता है, जो काफी पैकेजिंग चुनौती पैदा करता है। यदि आप एक मानव कोशिका में सभी डीएनए को फैलाते हैं, तो यह लगभग 3 मीटर तक फैल जाएगा।

प्रकृति ने उस सभी डीएनए को एक ऐसे नाभिक में भरने का एक तरीका खोज लिया है जो एक मीटर व्यास का केवल 1/100,000 है। न केवल कोशिका को परमाणु डीएनए को कसकर संकुचित करना चाहिए, बल्कि उसे समझदारी से डीएनए की व्यवस्था भी करनी चाहिए ताकि एक सेल उन हिस्सों तक पहुंच सके, जिनका वह उपयोग करना चाहता है।

हम क्रोमेटिन को उसके श्रृंगार और कार्य द्वारा परिभाषित करते हैं। क्रोमेटिन डीएनए, राइबोन्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन का एक संयोजन है जिसे हिस्टोन कहा जाता है जो कोशिका के नाभिक को भरते हैं। हिस्टोन डीएनए के डबल-हेलीकल स्ट्रैंड से जुड़ते हैं और संपीड़ित करते हैं। क्रोमैटिन मनके जैसी संरचना बनाता है जिसे न्यूक्लियोसोम कहा जाता है, जो डीएनए को छह के कारक से संकुचित करता है।

मोतियों की डोरी फिर एक खोखले ट्यूब आकार में कुंडलित होती है, सोलनॉइड, जो 40 गुना अधिक कॉम्पैक्ट होता है। क्रोमेटिन नकारात्मक विद्युत आवेशों को निष्क्रिय करके आंशिक रूप से उच्च संपीड़न प्राप्त कर सकता है जो पूरे डीएनए अणु में प्रबल होते हैं और जो अन्यथा संपीड़न का विरोध करेंगे। एक प्रकार का क्रोमैटिन, जिसे यूक्रोमैटिन कहा जाता है, सक्रिय रूप से जीन गतिविधि को नियंत्रित करता है, जबकि हेटरोक्रोमैटिन डीएनए अणु के निष्क्रिय क्षेत्रों को कसकर बांधता है।

जब डीएनए को कसकर बांध दिया जाता है, तो उस क्षेत्र के जीन को ट्रांसक्रिप्ट नहीं किया जा सकता है क्योंकि ट्रांसक्रिप्शन मशीनरी (एंजाइम और अन्य अणु) शारीरिक रूप से जीन तक नहीं पहुंच सकते हैं। दूसरी ओर, जब क्रोमैटिन शिथिल रूप से बंधा होता है, तो जीन को अधिक आसानी से प्रतिलेखित और व्यक्त किया जा सकता है।

क्रोमोसोम तब बनते हैं जब एक कोशिका विभाजित होने वाली होती है, उस समय स्पेगेटी जैसा क्रोमैटिन 10,000 के कारक से और भी अधिक संकुचित हो जाता है। परिणामी संघनित शरीर एक गुणसूत्र है, जो आमतौर पर एक बड़े X जैसा दिखता है। X की चार भुजाएँ मध्य भाग में जुड़ती हैं जिसे सेंट्रोमियर कहा जाता है। अधिकांश मानव कोशिकाओं में 23 के दो सेटों में 46 गुणसूत्र होते हैं, प्रत्येक सेट माता-पिता द्वारा दान किया जाता है।

कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्र स्वयं की नकल करते हैं और प्रत्येक बेटी कोशिका में समान रूप से वितरित होते हैं। कोशिका विभाजन समाप्त होने के बाद, क्रोमोसोम इंटरफेज़ नामक अवधि में प्रवेश करते हैं और क्रोमेटिन स्ट्रैंड्स में वापस आ जाते हैं।

प्रोकैरियोट्स में क्रोमोसोम और क्रोमैटिन के समान कुछ होता है, लेकिन यह बिल्कुल समान नहीं होता है। यूकेरियोट्स में समान परिसरों के बजाय, प्रोकैरियोट्स सेल के अंदर इसे फिट करने के लिए बस अपने डीएनए को "सुपरकोइल" करते हैं। प्रोकैरियोट्स में भी डीएनए का केवल एक "क्लंप" होता है जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। जबकि इस सुपरकोलिंग से जुड़े प्रोटीन हैं, यह क्रोमैटिन के समान संरचना या सेट-अप नहीं है।

ट्रांसक्रिप्शन केवल इंटरफेज़ के दौरान होता है। प्रतिलेखन के दौरान, कोशिका विशिष्ट डीएनए जीन को आरएनए पर कॉपी करती है, जिसे वह बाद में प्रोटीन में बदल देती है। इंटरफेज़ के दौरान, क्रोमैटिन अपेक्षाकृत आराम से होता है, जिससे सेल की ट्रांसक्रिप्शन मशीनरी डीएनए जीन तक पहुंच सकती है।

यूक्रोमैटिन प्रतिलेखन के लिए योग्य जीन को घेर लेता है और इस प्रक्रिया में सक्रिय भूमिका निभाता है। हेटेरोकोमैटिन डीएनए अणु के निष्क्रिय भागों से जुड़ जाता है। क्रोमेटिन क्रोमोसोम में संघनित होता है और फिर से आराम करता है क्योंकि कोशिका विभाजन और इंटरफेज़ के बीच वैकल्पिक होती है।