Nuclear dimorphism
ન્યુક્લિયર ડાયમોર્ફિઝમ એ એક શબ્દ છે જે કોષમાં બે અલગ અલગ પ્રકારના કેન્દ્રક હોવાની વિશેષ લાક્ષણિકતાને સંદર્ભિત કરે છે. ન્યુક્લિયસના પ્રકારો વચ્ચે ઘણા તફાવતો છે. આ લક્ષણ ટેટ્રાહાયમેના અને કેટલાક ફોરામિનિફેરા જેવા પ્રોટોઝોન સિલિયેટ્સમાં જોવા મળે છે. સિલિયેટ્સમાં બે પ્રકારના ન્યુક્લિયસ હોય છેઃ એક મેક્રોન્યુક્લિયસ જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ચયાપચયને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે, અને એક માઇક્રોન્યુક્લિયસ જે પ્રજનન કાર્યો કરે છે અને મેક્રોન્યુક્લિયસ ઉત્પન્ન કરે છે. પરમાણુ છિદ્ર સંકુલની રચનાઓ મેક્રોન્યુક્લિયસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસના ગુણધર્મો નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે. ન્યુક્લિયર ડાયમોર્ફિઝમ જટિલ એપિજેનેટિક નિયંત્રણોને આધિન છે. તંત્ર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તે કોષો માટે કેવી રીતે ફાયદાકારક છે તે બરાબર સમજવા માટે પરમાણુ દ્વિરૂપતાનો સતત અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. પરમાણુ દ્વિરૂપતા વિશે શીખવું એ જૂની યુકેરીયોટિક પદ્ધતિઓને સમજવા માટે ફાયદાકારક છે જે આ એકકોશિક સજીવોમાં સચવાયેલી છે પરંતુ બહુકોશિક યુકેરીયોટ્સમાં વિકસિત થઈ નથી. મુખ્ય ઘટકો સિલિયેટેડ પ્રોટોઝોન ટેટ્રાહિમેના એ ન્યુક્લિયર ડાયમોર્ફિઝમના અભ્યાસ માટે ઉપયોગી સંશોધન મોડેલ છે; તે બે અલગ ન્યુક્લિયર જીનોમ, માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ જાળવે છે. મેક્રોન્યુક્લિયસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસ એક જ કોષરસમાં સ્થિત છે, જો કે, તેઓ ખૂબ જ અલગ છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ જિનોમમાં પાંચ રંગસૂત્રો હોય છે જે માઇક્રોન્યુક્લિયર વિભાજન દરમિયાન માઇટોસિસમાંથી પસાર થાય છે અને જોડાણ દરમિયાન અર્ધસૂત્રણ થાય છે, જે માઇક્રોન્યુક્લિયસનું જાતીય વિભાજન છે. મેક્રોન્યુક્લિયર જીનોમ જોડાણ દરમિયાન જીવન ચક્ર દીઠ એકવાર તૂટી જાય છે અને કેટાબોલાઇઝ થાય છે, જે તેને સ્થળ-વિશિષ્ટ બનવાની મંજૂરી આપે છે, અને એક નવું મેક્રોન્યુક્લિયસ સંયોજિત માઇક્રોન્યુક્લિયસના માઇટોટિક વંશજથી અલગ પડે છે. વિભાજન અને એકંદર પ્રક્રિયાઓમાં તફાવત દર્શાવે છે કે અણુઓ કાર્યાત્મક અને માળખાકીય રીતે કેટલા અલગ છે. આ તફાવતો કોષોની પ્રવૃત્તિઓ અને કાર્યોમાં સક્રિય ભૂમિકા ભજવે છે જેમાં તેઓ સ્થિત છે. મેક્રો વિ. માઇક્રોન્યુક્લી મેક્રોન્યુક્લી અને માઇક્રોન્યુક્લી એક જ કોષમાં સ્થિત હોવા છતાં તેમના કાર્યોમાં અલગ પડે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ વનસ્પતિ અવસ્થા દરમિયાન વૈશ્વિક સ્તરે દબાવી દેવામાં આવે છે, અને ડિપ્લોઇડ જર્મલાઇન ન્યુક્લિયસ તરીકે કામ કરે છે, જ્યારે તમામ જાણીતા વનસ્પતિ જનીન અભિવ્યક્તિ મેક્રોન્યુક્લિયસમાં થાય છે, જે પોલિપ્લોઇડ સોમેટિક ન્યુક્લિયસ છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ વનસ્પતિ વિકાસની સ્થિતિમાં માઇક્રોન્યુક્લિયસ પહેલાં વિભાજિત થાય છે. મેક્રોન્યુક્લિયસ ટ્રાન્સક્રિપ્શનમાં સક્રિય છે. તે કોષની અંદર થતી પરમાણુ ઘટનાઓની સાથે કોષરસની પ્રવૃત્તિ અને નિયંત્રણમાં પણ મદદ કરે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસમાં ક્રોમેટિન હોય છે જે ગાઢ રીતે ભરેલું હોય છે તેમજ ન્યુક્લિયોલીની ગેરહાજરી હોય છે. સંયુગ્મન દરમિયાન અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન માઇક્રોન્યુક્લિયસ ઝાયગોટિક કેન્દ્રક બનાવે છે. આ ઝાયગોટિક ન્યુક્લિયસ એક પ્રક્રિયાને અનુસરી શકે છે અને મેક્રોન્યુક્લિયસ અથવા માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષોમાં અલગ પડી શકે છે. બીજી બાજુ, મેક્રોન્યુક્લિયસ કોષો ડીએનએમાં ફેરફારો દ્વારા અલગ પડે છે. આ માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોશિકાઓની તુલનામાં મેક્રોન્યુક્લિયસ કોશિકાઓ વિશાળ બનવા તરફ દોરી જાય છે, તેથી તેમનું મેક્રો અને માઇક્રો નામ આપવામાં આવ્યું છે. પરમાણુ છિદ્ર સંકુલની ભૂમિકા તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે દ્વિધ્રુવીય સિલિયેટમાં પરમાણુ છિદ્ર સંકુલ તેમની રચનામાં અલગ હોઈ શકે છે. આ માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસમાં જોવા મળતા તફાવતો તરફ દોરી જાય છે. પરમાણુ છિદ્ર સંકુલ ન્યુક્લિયોપોરિનથી બનેલું છે, જે પ્રોટીન છે. આ ન્યુક્લિયોપોરિન, ન્યુપ્સ, દરેક પ્રકારના ન્યુક્લિયસ માટે વિશિષ્ટ છે. આ બે પ્રકારો વચ્ચે જોવા મળતા માળખાકીય તફાવતો તરફ દોરી જાય છે. બંને કેન્દ્રક સમાન ઘટકોથી બનેલા હોવાથી, કાર્યો માટે જરૂરી માળખાકીય તફાવતો પ્રદાન કરવા માટે ઘટકોની વિવિધ માત્રા ઉમેરવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયોસાયટોપ્લાજ્મિક ટ્રાફિકિંગ નામની પ્રક્રિયામાં ન્યુક્લિયસ અથવા કોષરસ સુધી પહોંચવાનો પ્રયાસ કરતી વખતે પરમાણુ આવરણમાં પરમાણુઓ કેવી રીતે આગળ વધે છે તેની સાથે પરમાણુ છિદ્ર સંકુલ સંકળાયેલું છે. પરમાણુ છિદ્ર સંકુલ મેક્રોન્યુક્લિયસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસના પરિવહનમાં મહત્વપૂર્ણ હોવાનું જણાયું છે કારણ કે જુદા જુદા સમયે બે ખૂબ જ અલગ ન્યુક્લિયસમાં જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓ થાય છે. બે ન્યુક્લિયસ વચ્ચેના પરિવહન ઉપકરણોમાં આ તફાવતો માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ વચ્ચેના વિશાળ તફાવતો તરફ દોરી જાય છે. અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, એકકોશિકીય યુકેરીયોટ, ટેટ્રાહાઇમિનાને સંડોવતા સંશોધન કરવામાં આવ્યા છે. આ યુકેરીયોટમાં ખૂબ જ રસપ્રદ પદ્ધતિઓ છે જે તેમના કાર્યને અસર કરે છે. આ પદ્ધતિઓની તપાસ કરવા માટે સંશોધન કરવામાં આવ્યું છે જે આ યુકેરીયોટના ગુણધર્મો અને પરમાણુ દ્વિરૂપતાના સામાન્ય ગુણધર્મોની નવી શોધ તરફ દોરી ગયું છે. ટેટ્રાહાઇમના તેમના જીવન ચક્રના બે મુખ્ય ભાગો ધરાવે છે. એક અલૈંગિક પ્રજનન તબક્કો છે જેમાં દ્વિસંગી વિખંડન તેમજ બિન-પ્રજનનક્ષમ જાતીય તબક્કો છે જેને સંયુગ્મન કહેવાય છે. આ જોડાણ તબક્કા દરમિયાન, માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષ અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થાય છે. દ્વિસંગી વિખંડન દરમિયાન, મેક્રોન્યુક્લિયસ એમિટોટિક રીતે વિભાજિત થાય છે, અને માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષ મિટોટિક રીતે વિભાજિત થાય છે. આ તફાવતો મેક્રોન્યુક્લિયસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષો વચ્ચેના તફાવતોમાં ભૂમિકા ભજવે છે તેમજ તેમના વનસ્પતિજન્ય જીનોમ વચ્ચે તફાવત પૂરો પાડે છે. જોડાણ દરમિયાન, કેટલાક કેન્દ્રક પસંદ કરવામાં આવે છે. આ ન્યુક્લિયસ પ્રોગ્રામ્ડ ન્યુક્લિયર ડેથ નામની પદ્ધતિ દ્વારા નાશ પામે છે. બંને પગલાઓ માટે જોડાણ અલગ હોવાથી, આ જોડાણના અંત તરફ માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસમાં તફાવત તરફ દોરી જાય છે. ફેરફારો સમગ્ર ચક્ર દરમિયાન રહે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ વચ્ચે અન્ય અનન્ય જૈવિક અને બાયોકેમિકલ તફાવતો છે. પરમાણુ વિભાજન દરમિયાન આનુવંશિક માહિતી વહેંચવાની ત્રણ રીતો છે. આમાં માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષોમાં અર્ધસૂત્રણ, માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષોમાં એમિટોસિસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસ કોષોમાં મિટોસિસનો સમાવેશ થાય છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ સેલ અર્ધસૂત્રણમાં કોષની બહાર જીનોમને ખેંચવાનો સમાવેશ થાય છે જ્યારે મેક્રોન્યુક્લિયસ સેલ એમિટોસિસમાં જીનોમનું અવ્યવસ્થિત વિતરણ સામેલ છે. તાજેતરના સંશોધનોએ માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ વચ્ચેના તફાવતના કારણો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ વચ્ચેના કાર્યાત્મક તફાવતોને કેટલાક સમય માટે પરમાણુ પટલમાં પરિવહનની પસંદગીને આભારી છે, અને તે અન્ય સતત સંશોધન સાથે સંશોધન માટે રસનો વિષય બની રહ્યો છે. કયા અણુઓ પસાર થઈ શકે છે તે મેક્રોન્યુક્લિયસ અને માઇક્રોન્યુક્લિયસના પરમાણુ છિદ્રો પર આધાર રાખે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ છિદ્રોની સરખામણીમાં મેક્રોન્યુક્લિયસ છિદ્રો મોટા અણુઓને પ્રવેશવા દે છે. આ તફાવત પ્રોટીનની રચના અને બે ન્યુક્લી પ્રકારો વચ્ચે પરમાણુ છિદ્રોની જટિલ વ્યવસ્થાને આભારી હોવાનું માનવામાં આવે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ અને મેક્રોન્યુક્લિયસ વચ્ચે તાજેતરમાં પ્રાયોગિક રીતે ચકાસાયેલ અન્ય તફાવત એ છે કે દરેકમાં ચોક્કસ પ્રોટીનમાંથી જે વિશિષ્ટતા આવે છે. દરેકમાં જુદા જુદા ન્યુક્લિયોપોરિન બે ન્યુક્લિયસ વચ્ચેના માળખાકીય તફાવતોમાં ફાળો આપે છે જે બદલામાં, કાર્યાત્મક તફાવતનું કારણ બને છે. તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેઓ તેમની જટિલ જૈવિક પ્રક્રિયાઓનું સંચાલન કેવી રીતે કરે છે તે સમજવા માટે ટેટ્રાહાઇમિનાનું સંશોધન અને સંશોધન ચાલુ છે. તેમના જેવા સિલિયેટ્સ અને યુકેરીયોટ્સ જૂની યુકેરીયોટિક પદ્ધતિઓને સમજાવવામાં મદદ કરે છે જે તેમની સાથે સંરક્ષિત હતી. એકકોશિક સિલિયેટ્સ યુકેરીયોટ્સના છેલ્લા સામાન્ય પૂર્વજનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, તેથી તે પદ્ધતિઓ અને શિખરોને સમજાવવામાં પણ મદદ કરે છે કે શા માટે આ પદ્ધતિઓ સાચવવામાં આવી હતી અને પછી ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા અદ્રશ્ય થઈ ગઈ હતી. જ્યારે પરમાણુ દ્વિરૂપતા વિશે ઘણું સંશોધન અને શોધ કરવામાં આવી છે, ત્યારે અગાઉના અભ્યાસોને વધારીને વર્તમાન જ્ઞાનને વધારવા માટે વધુ સંશોધન માટે હજુ પણ અવકાશ છે. સિલિએટ્સમાં એપિજેનેટિક નિયંત્રણો પણ જુઓ સંદર્ભો ઓર્ગેનેલ્સ સેલ એનાટોમી સિલિએટ બાયોલોજી