Cilium
સિલિયમ (: cilia;), એ પટલથી બંધાયેલ ઓર્ગેનેલ છે જે મોટાભાગના પ્રકારના યુકેરીયોટિક કોષો પર જોવા મળે છે. સિલિયા બેક્ટેરિયા અને આર્કિયામાં ગેરહાજર છે. સિલિયમ પાતળા થ્રેડ જેવા પ્રક્ષેપણનો આકાર ધરાવે છે જે ઘણા મોટા કોષની સપાટીથી વિસ્તરે છે. શુક્રાણુ કોશિકાઓ અને ઘણા પ્રોટોજોઆન્સ પર જોવા મળતા યુકેરીયોટિક ફ્લેજેલા ગતિશીલ સિલિયા જેવું માળખું ધરાવે છે જે પ્રવાહી દ્વારા તરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે; તેઓ સિલિયા કરતા લાંબા હોય છે અને એક અલગ અનિયમિત ગતિ ધરાવે છે. સિલિયાના બે મુખ્ય વર્ગો છેઃ ગતિશીલ અને બિન-ગતિશીલ સિલિયા, દરેક પેટા પ્રકાર સાથે, કુલ ચાર પ્રકારો આપે છે. કોષમાં સામાન્ય રીતે એક પ્રાથમિક સિલિયમ અથવા ઘણા ગતિશીલ સિલિયા હોય છે. એક્સોનિમ તરીકે ઓળખાતા સિલિયમ કોરની રચના સિલિયમ વર્ગ નક્કી કરે છે. મોટાભાગના ગતિશીલ સિલિયામાં 9 + 2 એક્સોનિમ તરીકે ઓળખાતા બેવડા માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની નવ જોડીથી ઘેરાયેલા સિંગલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની કેન્દ્રિય જોડી હોય છે. મોટાભાગના બિન-ગતિશીલ સિલિયામાં 9 + 0 એક્સોનિમ હોય છે જેમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની કેન્દ્રિય જોડીનો અભાવ હોય છે. બાહ્ય અને આંતરિક ડાયનિન હથિયારો અને રેડિયલ સ્પોક્સ સહિત ગતિશીલતાને સક્ષમ કરતા સંબંધિત ઘટકોનો પણ અભાવ છે. કેટલાક ગતિશીલ સિલિયામાં કેન્દ્રીય જોડીનો અભાવ હોય છે, અને કેટલાક બિન-ગતિશીલ સિલિયામાં કેન્દ્રીય જોડી હોય છે, તેથી તે ચાર પ્રકારના હોય છે. મોટાભાગના બિન-ગતિશીલ સિલિયાને પ્રાથમિક સિલિયા અથવા સંવેદનાત્મક સિલિયા કહેવામાં આવે છે અને તે સંપૂર્ણપણે સંવેદનાત્મક અંગો તરીકે કામ કરે છે. મોટાભાગના કરોડઅસ્થિધારી કોષ પ્રકારો એક બિન-ગતિશીલ પ્રાથમિક સિલિયમ ધરાવે છે, જે સેલ્યુલર એન્ટેના તરીકે કાર્ય કરે છે. ઘ્રાણેન્દ્રિય ચેતાકોષો ઘણા બિન-ગતિશીલ સિલિયા ધરાવે છે. નોન-મોટલ સિલિયા કે જેમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની કેન્દ્રિય જોડી હોય છે તે વાળના કોષો પર હાજર કિનોસિલિયા છે. ગતિશીલ સિલિયા શ્વસન ઉપકલા કોષો પર મોટી સંખ્યામાં જોવા મળે છે-કોષ દીઠ આશરે 200 સિલિયા, જ્યાં તેઓ મ્યુકોસિલરી ક્લિઅરન્સમાં કાર્ય કરે છે, અને તેમાં યાંત્રિક સંવેદનાત્મક અને રસાયણસંવેદી કાર્યો પણ હોય છે. એપેન્ડાઇમલ કોષો પર ગતિશીલ સિલિયા મગજના ક્ષેપક તંત્ર દ્વારા મગજની કરોડરજ્જુના પ્રવાહીને ખસેડે છે. ગતિશીલ સિલિયા સ્ત્રી (થેરીયન) સસ્તન પ્રાણીઓના અંડાશય (ફેલોપિયન ટ્યુબ) માં પણ હાજર હોય છે જ્યાં તેઓ અંડાશયમાંથી ગર્ભાશયમાં ઇંડાના કોષને ખસેડવા માટે કાર્ય કરે છે. ગતિશીલ સિલિયા કે જેમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની કેન્દ્રીય જોડીનો અભાવ હોય છે તે ગર્ભના આદિમ નોડના કોષો છે જેને નોડલ કોષો કહેવાય છે અને આ નોડલ સિલિયા દ્વિપક્ષી પ્રાણીઓમાં ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતા માટે જવાબદાર છે. સિલિયમની રચના કોષની સપાટી પરના મૂળભૂત પદાર્થમાંથી એસેમ્બલ અને બનાવવામાં આવે છે. બેઝલ બોડીમાંથી સિલિઅરી રુટલેટ સંક્રમણ પ્લેટ અને સંક્રમણ ઝોનની આગળ રચાય છે જ્યાં અગાઉના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ત્રિપાઇ એક્સોનેમના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડબલ્સમાં બદલાય છે. બેઝલ બોડી સિલિયમનો પાયો એ બેઝલ બોડી છે, આ શબ્દ જ્યારે તે સિલિયમ સાથે સંકળાયેલ હોય ત્યારે માતા સેન્ટ્રિયોલને લાગુ પડે છે. સસ્તન બેઝલ બોડીમાં નવ ત્રિપલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, સબડિસ્ટલ એપેન્ડેજ અને નવ સ્ટ્રટ જેવી રચનાઓનો સમાવેશ થાય છે, જેને ડિસ્ટલ એપેન્ડેજ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જે બેઝલ બોડીને સિલિયમના આધાર પર પટલ સાથે જોડે છે. બેઝલ બોડીના ત્રિપલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સમાંથી બે એક્સોનેમની વૃદ્ધિ દરમિયાન વિસ્તરે છે અને ડબલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ બને છે. સિલિયરી રુટલેટ સિલિયરી રુટલેટ એ સાયટોસ્કેલેટન જેવી રચના છે જે સિલિયમના નિકટવર્તી છેડે બેઝલ બોડીમાંથી ઉદ્દભવે છે. રુટલેટ્સ સામાન્ય રીતે વ્યાસમાં 80-100 nm હોય છે અને તેમાં આશરે 55-70 nm ના નિયમિત અંતરાલે વહેંચાયેલ ક્રોસ સ્ટ્રીય હોય છે. રુટલેટનો એક અગ્રણી ઘટક રુટલેટિન છે, જે સી. આર. ઓ. સી. સી. જનીન દ્વારા કોડેડ કોઇલ રૂટલેટ પ્રોટીન છે. સંક્રમણ ક્ષેત્ર તેની વિશિષ્ટ રચનાને હાંસલ કરવા માટે, સિલિયમના સૌથી નજીકના પ્રદેશમાં સંક્રમણ ક્ષેત્રનો સમાવેશ થાય છે, જેને સિલિયરી ગેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે સિલિયમમાં પ્રોટીનના પ્રવેશ અને બહાર નીકળવાને નિયંત્રિત કરે છે. સંક્રમણ ઝોનમાં, વાય-આકારની રચનાઓ સિલિઅરી પટલને અંતર્ગત એક્સોનિમ સાથે જોડે છે. સિલિયામાં પસંદગીયુક્ત પ્રવેશના નિયંત્રણમાં સંક્રમણ ક્ષેત્રના ચાળણી જેવા કાર્યનો સમાવેશ થઈ શકે છે. સંક્રમણ ક્ષેત્રના ઘટકોમાં વારસાગત ખામીઓ સિલિયોપેથીનું કારણ બને છે, જેમ કે જોબર્ટ સિન્ડ્રોમ. સંક્રમણ ઝોન માળખું અને કાર્ય વિવિધ સજીવોમાં સંરક્ષિત છે, જેમાં કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓ, કેનોરહૅબિડાઇટિસ એલિગન્સ, ડ્રોસોફિલા મેલાનોગાસ્ટર અને ક્લેમીડોમોનાસ રીન્હાર્ડ્ટીનો સમાવેશ થાય છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં, સંક્રમણ ક્ષેત્રમાં વિક્ષેપ પટલ-સંકળાયેલ સિલિયરી પ્રોટીનની સિલિયરી વિપુલતાને ઘટાડે છે, જેમ કે હેજહોગ સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનમાં સામેલ હોય છે, જે હેજહોગ-આધારિત અંકીય સંખ્યાના ગર્ભ વિકાસ અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ પેટર્ન સાથે સમાધાન કરે છે. સિલિયમની અંદર એક્સોનિમ એ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ આધારિત સાયટોસ્કેલેટલ કોર છે જેને એક્સોનિમ કહેવાય છે. પ્રાથમિક સિલિયમના એક્સોનેમમાં સામાન્ય રીતે નવ બાહ્ય માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડબલ્સ (જેને 9 + 0 એક્સોનેમ કહેવાય છે) ની વીંટી હોય છે, અને ગતિશીલ સિલિયમના એક્સોનેમમાં, નવ બાહ્ય ડબલ્સ ઉપરાંત, બે કેન્દ્રીય માઇક્રોટ્યુબ્યુલ સિંગલ્સ (જેને 9 + 2 એક્સોનેમ કહેવાય છે) હોય છે. આ ફ્લેજેલમનો સમાન એક્સોનેમ પ્રકાર છે. ગતિશીલ સિલિયમમાં એક્સોનિમ આંતરિક અને બાહ્ય ડાયનિન હથિયારો માટે સ્કેફોલ્ડ તરીકે કામ કરે છે જે સિલિયમને ખસેડે છે, અને કિનેસિન અને ડાયનિનના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ મોટર પ્રોટીન માટે ટ્રેક પ્રદાન કરે છે. સિલિઅરી ઘટકોનું પરિવહન ઇન્ટ્રાફ્લેજેલર પરિવહન (આઇ. એફ. ટી.) દ્વારા કરવામાં આવે છે જે ચેતા તંતુમાં એક્સોનલ પરિવહન જેવું જ છે. પરિવહન એ બાયડાયરેક્શનલ અને સાયટોસ્કેલેટલ મોટર પ્રોટીન કાઇનેસિન અને ડાયનેઇન માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ટ્રેક સાથે સિલિઅરી ઘટકોનું પરિવહન કરે છે; સિલિઅરી ટિપ તરફ એન્ટેરોગ્રેડ હિલચાલમાં કાઇનેસિન અને સેલ બોડી તરફ પ્રતિગામી હિલચાલમાં ડાયનેઇન. સિલિયમની આસપાસના કોષ પટલમાં તેની પોતાની સિલિયરી પટલ હોય છે. બિન-ગતિશીલ સિલિયાના પ્રકાર પ્રાણીઓમાં, બિન-ગતિશીલ પ્રાથમિક સિલિયા લગભગ દરેક પ્રકારના કોષો પર જોવા મળે છે, જેમાં રક્ત કોશિકાઓ એક અગ્રણી અપવાદ છે. મોટા ભાગના કોષો પાસે માત્ર એક જ કોષ હોય છે, જે ગતિશીલ સિલિયા ધરાવતા કોષોથી વિપરીત હોય છે, એક અપવાદ ઘ્રાણેન્દ્રિય સંવેદનાત્મક ચેતાકોષો છે, જ્યાં ગંધનાશક રીસેપ્ટર્સ સ્થિત હોય છે, જેમાં દરેકમાં લગભગ દસ સિલિયા હોય છે. કેટલાક કોષ પ્રકારો, જેમ કે રેટિનલ ફોટોરિસેપ્ટર કોષો, અત્યંત વિશિષ્ટ પ્રાથમિક સિલિયા ધરાવે છે. પ્રાથમિક સિલિયમની શોધ 1898માં થઈ હોવા છતાં, તેને એક સદી સુધી મોટાભાગે અવગણવામાં આવ્યું હતું અને મહત્વપૂર્ણ કાર્ય વગરના અવશેષ અંગક તરીકે ગણવામાં આવ્યું હતું. કેમોસેન્સેશન, સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન અને કોષ વૃદ્ધિ નિયંત્રણમાં તેની શારીરિક ભૂમિકાઓ અંગેના તાજેતરના તારણોએ કોષ કાર્યમાં તેનું મહત્વ જાહેર કર્યું છે. માનવ જીવવિજ્ઞાન માટે તેનું મહત્વ ડિસજેનેસિસ અથવા સિલિયાના નિષ્ક્રિયતાને કારણે થતા રોગોના વિવિધ જૂથમાં તેની ભૂમિકાની શોધ દ્વારા રેખાંકિત કરવામાં આવ્યું છે, જેમ કે પોલીસીસ્ટિક કિડની રોગ, જન્મજાત હૃદય રોગ, માઇટ્રલ વાલ્વ પ્રોલેપ્સ અને રેટિનલ ડિજનરેશન, જેને સિલિયોપેથીઝ કહેવાય છે. પ્રાથમિક સિલિયમ હવે ઘણા માનવ અંગોના કાર્યમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવવા માટે જાણીતું છે. સ્વાદુપિંડના બીટા કોષો પર પ્રાથમિક સિલિયા તેમના કાર્ય અને ઊર્જા ચયાપચયને નિયંત્રિત કરે છે. સિલિયા કાઢી નાખવાથી આઇલેટ ડિસફંક્શન અને ટાઇપ 2 ડાયાબિટીસ થઈ શકે છે. સિલિયા G1 તબક્કા દરમિયાન એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે અને મિટોસિસ થાય તે પહેલાં તેને અલગ કરવામાં આવે છે. સિલિયાને અલગ કરવા માટે ઓરોરા કિનેઝ એની ક્રિયાની જરૂર પડે છે. પ્રાથમિક સિલિયાની વર્તમાન વૈજ્ઞાનિક સમજણ તેમને "સંવેદનાત્મક સેલ્યુલર એન્ટેના તરીકે જુએ છે જે ઘણા સેલ્યુલર સિગ્નલિંગ માર્ગોનું સંકલન કરે છે, કેટલીકવાર સિગ્નલિંગને સિલિયરી ગતિશીલતા અથવા વૈકલ્પિક રીતે સેલ વિભાજન અને તફાવત સાથે જોડે છે". સિલિયમ સબડોમેન્સથી બનેલું હોય છે અને કોષના પ્લાઝ્મા પટલ સાથે સતત રહેલા પ્લાઝ્મા પટલથી ઘેરાયેલું હોય છે. ઘણા સિલિયા માટે, મૂળભૂત શરીર, જ્યાં સિલિયમ ઉદ્દભવે છે, તે સિલિયરી પોકેટ તરીકે ઓળખાતા પટલના આક્રમણમાં સ્થિત છે. સિલિયમ પટલ અને મૂળભૂત શરીરના સૂક્ષ્મનલિકાઓ દૂરના ઉપાંગો (જેને સંક્રમણ તંતુઓ પણ કહેવાય છે) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. દૂરના ઉપાંગો પર સિલિયા ડોક માટે અણુઓ વહન કરતા વેસિકલ્સ. સંક્રમણ તંતુઓથી દૂર એક સંક્રમણ ક્ષેત્ર રચાય છે જ્યાં સિલિયામાં અણુઓના પ્રવેશ અને બહાર નીકળવાને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. આ સિલિયા સાથેના કેટલાક સંકેતો હેજહોગ સિગ્નલિંગ જેવા લિગાન્ડ બંધન દ્વારા થાય છે. સંકેતનાં અન્ય સ્વરૂપોમાં ચેતાકોષોમાં સોમાટોસ્ટેટિન રીસેપ્ટર 3 સહિત જી પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટરોનો સમાવેશ થાય છે. આંતરિક કાનમાં વાળના કોષો પર જોવા મળતા સંશોધિત બિન-ગતિશીલ સિલિયા કિનોસિલિયાને વિશેષ પ્રાથમિક સિલિયા અથવા સંશોધિત બિન-ગતિશીલ સિલિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેઓ ગતિશીલ સિલિયાના 9 + 2 એક્સોનેમ ધરાવે છે પરંતુ તેમાં આંતરિક ડાયનિન હાથનો અભાવ હોય છે જે હલનચલન આપે છે. અવાજની શોધ પછી તેઓ નિષ્ક્રિય રીતે આગળ વધે છે, જેને બાહ્ય ડાયનિન હાથ દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવે છે. ગતિશીલ સિલિયા સસ્તન પ્રાણીઓમાં ગતિશીલ સિલિયા અથવા ગૌણ સિલિયા પણ હોય છે જે સામાન્ય રીતે કોષની સપાટી પર મોટી સંખ્યામાં (મલ્ટીસિલિએટ) હાજર હોય છે, અને સંકલિત મેટાક્રોનલ તરંગોમાં અથડાય છે. મલ્ટીસિલિએટેડ કોષો શ્વસન માર્ગને અસ્તર કરતા જોવા મળે છે જ્યાં તેઓ ફેફસાંમાંથી દૂર કાટમાળ ધરાવતા લાળને સાફ કરતા મ્યુકોસિલરી ક્લિઅરન્સમાં કાર્ય કરે છે. શ્વસન ઉપકલાના દરેક કોષમાં લગભગ 200 ગતિશીલ સિલિયા હોય છે. પ્રજનન માર્ગમાં, સરળ સ્નાયુ સંકોચન અંડાશયમાંથી ગર્ભાશયમાં ઇંડાના કોષને ખસેડવા માટે સિલિયાના ધબકારામાં મદદ કરે છે. મગજના ક્ષેપકમાં સિલિયેટેડ એપેન્ડાઇમલ કોષો મગજની કરોડરજ્જુમાં પ્રવાહી ફેલાવે છે. ગતિશીલ સિલિયાની કામગીરી સિલિયાને સ્નાન કરાવતા પેરિસિલિયરી પ્રવાહીના શ્રેષ્ઠ સ્તરની જાળવણી પર ભારપૂર્વક નિર્ભર છે. એપિથેલિયલ સોડિયમ ચેનલો (ઇ. એન. એ. સી.) ખાસ કરીને શ્વસન માર્ગમાં સિલિયાની સમગ્ર લંબાઈ સાથે વ્યક્ત થાય છે, અને ફેલોપિયન ટ્યુબ અથવા ઓવિડક્ટ જે દેખીતી રીતે પેરીસિલરી પ્રવાહીને નિયંત્રિત કરવા માટે સેન્સર તરીકે કામ કરે છે. સિંગલટ્સ (9 + 0) ની કેન્દ્રીય જોડી વિના સુધારેલ ગતિશીલ સિલિયા ગતિશીલ સિલિયા પ્રારંભિક ગર્ભ વિકાસમાં જોવા મળે છે. તેઓ આદિમ નોડના નોડલ કોષો પર નોડલ સિલિયા તરીકે હાજર હોય છે. નોડાલ કોષો દ્વિપક્ષી પ્રાણીઓમાં ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતા માટે જવાબદાર છે. કેન્દ્રીય ઉપકરણનો અભાવ હોવા છતાં ત્યાં ડાયનિન હથિયારો હાજર હોય છે જે નોડલ સિલિયાને કાંતવાની રીતે આગળ વધવા દે છે. આ હિલચાલ ડાબી દિશામાં નોડલ સપાટી પર એક્સ્ટ્રાએમબ્રિયોનિક પ્રવાહીનો વર્તમાન પ્રવાહ બનાવે છે જે વિકાસશીલ ગર્ભમાં ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતાને શરૂ કરે છે. ગતિશીલ, બહુવિધ, 9 + 0 સિલિયા કોરોઇડ પ્લેક્સસના ઉપકલા કોષો પર જોવા મળે છે. જ્યારે ગરમ તાપમાનમાં દાખલ કરવામાં આવે ત્યારે સિલિયા પણ માળખું બદલી શકે છે અને તીક્ષ્ણ બની શકે છે. તેઓ દરેક કોષ પર મોટી સંખ્યામાં હાજર હોય છે અને પ્રમાણમાં ધીમે ધીમે આગળ વધે છે, જે તેમને ગતિશીલ અને પ્રાથમિક સિલિયા વચ્ચે મધ્યવર્તી બનાવે છે. 9 + 0 સિલિયા જે ગતિશીલ છે તે ઉપરાંત, ત્યાં એકલ 9 + 2 સિલિયા પણ છે જે વાળના કોષોમાં સ્થિર રહે છે. નોડલ સિલિયા નોડલ કોષોમાં એક જ સિલિયમ હોય છે જેને મોનોસિલિયમ કહેવાય છે. તેઓ આદિમ નોડ પર ગર્ભના ખૂબ જ પ્રારંભિક વિકાસમાં હાજર છે. વિવિધ પ્રકારના નોડલ સિલિયા સાથે નોડના બે ક્ષેત્રો છે. કેન્દ્રીય નોડ પર ગતિશીલ સિલિયા હોય છે, અને નોડના પેરિફેરલ વિસ્તાર પર નોડલ સિલિયા સંશોધિત ગતિશીલ હોય છે. કેન્દ્રીય કોષો પર ગતિશીલ સિલિયા ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતા શરૂ કરવા માટે જરૂરી બાહ્યકોષીય પ્રવાહીનો ડાબી તરફનો પ્રવાહ પેદા કરવા માટે ફરે છે. સિલિયા વિરુદ્ધ ફ્લેજેલા શુક્રાણુ કોશિકાઓ અને ઘણા પ્રોટોજોઆન્સ પર ગતિશીલ સિલિયા પ્રવાહી દ્વારા તરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે અને પરંપરાગત રીતે તેને "ફ્લેજેલા" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રોટ્રુઝન માળખાકીય રીતે ગતિશીલ સિલિયા જેવા જ હોવાથી, આ પરિભાષાને જાળવી રાખવાના પ્રયાસોમાં મોર્ફોલોજી ("ફ્લેજેલા" સામાન્ય રીતે સામાન્ય સિલિયા કરતા લાંબા હોય છે અને અલગ તરંગિત ગતિ ધરાવે છે) અને સંખ્યા દ્વારા તફાવત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સુક્ષ્મસજીવો સિલિયેટ્સ એ યુકેરીયોટિક સુક્ષ્મસજીવો છે જે ફક્ત ગતિશીલ સિલિયા ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ કાં તો હલનચલન માટે અથવા ફક્ત તેમની સપાટી પર પ્રવાહી ખસેડવા માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે પેરામેસિયમ હજારો સિલિયામાં ઢંકાયેલું હોય છે જે તેને તરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. આ ગતિશીલ સિલિયા પણ સંવેદનાત્મક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સિલિયોજેનેસિસ સિલિયાની રચના સિલિયોજેનેસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે. પ્રારંભિક પગલું એ છે કે બેઝલ બોડીનું વધતા સિલિયરી પટલમાં ડોકીંગ, જેના પછી સંક્રમણ ઝોન રચાય છે. સિલિઅરી એક્સોનેમના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ, જેમ કે ટ્યુબ્યુલિન, એક પ્રક્રિયા દ્વારા સિલિઅરી ટીપ્સ પર ઉમેરવામાં આવે છે જે અંશતઃ ઇન્ટ્રાફ્લેજેલર ટ્રાન્સપોર્ટ (IFT) પર આધાર રાખે છે. અપવાદોમાં ડ્રોસોફિલા શુક્રાણુ અને પ્લાઝમોડિયમ ફાલ્સીપેરમ ફ્લેજેલા રચનાનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સિલિયા કોષરસમાં ભેગા થાય છે. સિલિયમના પાયા પર જ્યાં તે કોષના શરીર સાથે જોડાય છે તે માઇક્રોટ્યુબ્યુલ આયોજન કેન્દ્ર છે, જે મૂળભૂત શરીર છે. સિલિયમની રચના અને સ્થિરતા માટે CEP164, ODF2 અને CEP170 જેવા કેટલાક મૂળભૂત શરીર પ્રોટીન જરૂરી છે. અસરકારક રીતે, સિલિયમ એ એક નેનો મશીન છે જે કદાચ પરમાણુ સંકુલમાં 600 થી વધુ પ્રોટીનથી બનેલું છે, જેમાંથી ઘણા નેનો મશીનો તરીકે પણ સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરે છે. ફ્લેક્સિબલ લિંકર્સ તેમના દ્વારા જોડાયેલા મોબાઇલ પ્રોટીન ડોમેન્સને તેમના બંધનકર્તા ભાગીદારોની ભરતી કરવા અને પ્રોટીન ડોમેન ડાયનેમિક્સ દ્વારા લાંબા અંતરની એલોસ્ટરીને પ્રેરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. કાર્ય એક્સોનેમ-એક્સોનેમલ ડાયનેઇનમાં ડાયનેઇન પડોશી માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડબલ્સ વચ્ચે પુલ બનાવે છે. જ્યારે એટીપી ડાયનેઇનના મોટર ડોમેનને સક્રિય કરે છે, ત્યારે તે નજીકના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડબલ્ટ સાથે ચાલવાનો પ્રયાસ કરે છે. જો માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડબલ્સ વચ્ચે નેક્સિનની હાજરી ન હોય તો આ નજીકના ડબલ્સને એકબીજાની ઉપર સરકી જવા માટે દબાણ કરશે. અને આમ ડાયનિન દ્વારા પેદા થતું બળ તેના બદલે બેન્ડિંગ ગતિમાં રૂપાંતરિત થાય છે. બાહ્યકોષીય વાતાવરણને સમજવું યુકેરીયોટ્સમાં ઉપકલા કોષો પર કેટલાક પ્રાથમિક સિલિયા સેલ્યુલર એન્ટેના તરીકે કાર્ય કરે છે, જે બાહ્યકોષીય વાતાવરણનું કેમોસેન્સેશન, થર્મોસેન્સેશન અને યાંત્રિક સંવેદન પ્રદાન કરે છે. આ સિલિયા પછી ચોક્કસ સંકેત સંકેતોને મધ્યસ્થી કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે, જેમાં બાહ્ય કોષ વાતાવરણમાં દ્રાવ્ય પરિબળો, એક સ્ત્રાવી ભૂમિકા જેમાં દ્રાવ્ય પ્રોટીન પ્રવાહી પ્રવાહની નીચેની અસર કરવા માટે મુક્ત થાય છે, અને જો સિલિયા ગતિશીલ હોય તો પ્રવાહી પ્રવાહની મધ્યસ્થીનો સમાવેશ થાય છે. કેટલાક ઉપકલા કોષો સિલિયેટેડ હોય છે, અને તેઓ સામાન્ય રીતે ધ્રુવીકૃત કોષોની શીટ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે ટ્યુબ અથવા ટ્યુબ્યુલ બનાવે છે જેમાં સિલિયા લ્યુમેનમાં પ્રક્ષેપિત થાય છે. આ સંવેદનાત્મક અને સંકેતની ભૂમિકા સ્થાનિક સેલ્યુલર વાતાવરણને જાળવવા માટે સિલિયાને કેન્દ્રિય ભૂમિકામાં મૂકે છે અને તે જ કારણ હોઈ શકે છે કે સિલિયરી ખામીઓ માનવ રોગોની આટલી વિશાળ શ્રેણીનું કારણ બને છે. ગર્ભમાં, બાહ્યકોષીય પ્રવાહીના પ્રવાહને નિર્દેશિત કરવા માટે નોડલ સિલિયાનો ઉપયોગ થાય છે. આ ડાબી તરફની હિલચાલ ગર્ભની મધ્યરેખામાં ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતા પેદા કરવા માટે છે. કેન્દ્રીય સિલિયા તેમના પરિભ્રમણ ધબકારાનું સંકલન કરે છે જ્યારે બાજુઓ પરના સ્થિર સિલિયા પ્રવાહની દિશાને સમજે છે. ઉંદર પરના અભ્યાસો બાયોફિઝિકલ મિકેનિઝમ સૂચવે છે જેના દ્વારા પ્રવાહની દિશાનો અનુભવ થાય છે. એક્સો-સિલિયરી સિનેપ્સ એક્સો-સિલિયરી સિનેપ્સ સાથે, સેરોટોનર્જિક ચેતાક્ષ અને CA1 પિરામિડલ ચેતાકોષોના પ્રાથમિક સિલિયા વચ્ચે સંચાર થાય છે જે ન્યુક્લિયસમાં ચેતાકોષની એપિજેનેટિક સ્થિતિને બદલે છે-"ન્યુક્લિયસમાં જે લખવામાં આવે છે અથવા બનાવવામાં આવે છે તેને બદલવાનો એક માર્ગ" આ સંકેત દ્વારા પ્લાઝ્મા પટલથી અલગ છે જે લાંબા ગાળાના પણ છે. તબીબી મહત્વ સિલિયરી ખામીઓ સંખ્યાબંધ માનવ રોગો તરફ દોરી શકે છે. સિલિયામાં ખામીઓ ગર્ભ વિકાસ અને પુખ્ત શરીરવિજ્ઞાન માટે જરૂરી ઘણા નિર્ણાયક સંકેત માર્ગોને પ્રતિકૂળ અસર કરે છે, અને આમ વિવિધ સિલિયોપેથીની ઘણીવાર બહુ-લક્ષણ પ્રકૃતિ માટે બુદ્ધિગમ્ય પૂર્વધારણા પ્રદાન કરે છે. જાણીતા સિલિયોપેથીમાં પ્રાથમિક સિલિયરી ડિસ્કિનેસિયા, બાર્ડેટ-બીડલ સિન્ડ્રોમ, પોલીસીસ્ટિક કિડની અને યકૃત રોગ, નેફ્રોનોફ્થિસિસ, આલ્સ્ટ્રોમ સિન્ડ્રોમ, મેકેલ-ગ્રુબેર સિન્ડ્રોમ, સેનસેનબ્રેનર સિન્ડ્રોમ અને રેટિનલ ડિજનરેશનના કેટલાક સ્વરૂપોનો સમાવેશ થાય છે. સિલિયા, સિલિયોપેથીઝની યોગ્ય કામગીરી સાથે સમાધાન કરતા આનુવંશિક પરિવર્તન, પ્રાથમિક સિલિયરી ડિસ્કિનેસિયા (પીસીડી), નેફ્રોનોફ્થિસિસ અને સિનિયર-લોકેન સિન્ડ્રોમ જેવી લાંબી વિકૃતિઓનું કારણ બની શકે છે. વધુમાં, રેનલ ટ્યુબ્યુલ કોશિકાઓમાં પ્રાથમિક સિલિયમની ખામી પોલીસીસ્ટિક કિડની રોગ (પીકેડી) તરફ દોરી શકે છે. બાર્ડેટ-બીડલ સિન્ડ્રોમ (બીબીએસ) નામના અન્ય આનુવંશિક વિકારમાં, મ્યુટન્ટ જનીન ઉત્પાદનો મૂળભૂત શરીર અને સિલિયાના ઘટકો છે. સિલિયા કોષોમાં ખામીઓ સ્થૂળતા સાથે જોડાયેલી હોય છે અને ઘણીવાર પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસમાં ઉચ્ચારવામાં આવે છે. કેટલાક અભ્યાસો પહેલાથી જ સિલિયોપેથી મોડેલોમાં ગ્લુકોઝ સહિષ્ણુતા અને ઇન્સ્યુલિનના સ્ત્રાવમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. વધુમાં, પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસ મોડેલોમાં સિલિયાની સંખ્યા અને લંબાઈમાં ઘટાડો થયો હતો. એપિથેલિયલ સોડિયમ ચેનલો (ઇ. એન. એ. સી.) કે જે સિલિયાની લંબાઈ સાથે વ્યક્ત થાય છે તે પેરીસિલરી પ્રવાહીના સ્તરને નિયંત્રિત કરે છે. પરિવર્તન કે જે ઇ. એન. એ. સી. ની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો કરે છે તે મલ્ટીસિસ્ટમ સ્યુડોહાઇપોઆલ્ડોસ્ટેરોનિઝમમાં પરિણમે છે, જે પ્રજનન સમસ્યાઓ સાથે સંકળાયેલ છે. ક્લોરાઇડ ચેનલ સી. એફ. ટી. આર. માં પરિવર્તનના પરિણામે સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસમાં, ઇ. એન. એ. સી. પ્રવૃત્તિમાં વધારો થાય છે જે પ્રવાહીના સ્તરમાં ગંભીર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે જે શ્વસન વાયુમાર્ગમાં ગૂંચવણો અને ચેપનું કારણ બને છે. માનવ શુક્રાણુના ફ્લાજેલમમાં સિલિયમની સમાન આંતરિક રચના હોવાથી, સિલિયરી ડિસફંક્શન પણ પુરુષ વંધ્યત્વ માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે. સાઇટસ ઇન્વર્સસ (તારણોના સંયોજનને કાર્ટાજેનર સિન્ડ્રોમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) અને સાઇટસ એમ્બિગ્યુસ (જેને હેટેરોટેક્સી સિન્ડ્રોમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) જેવી ડાબી-જમણી શારીરિક અસાધારણતા સાથે પ્રાથમિક સિલિઅરી ડિસ્કિનેસિયાનું જોડાણ છે. આ ડાબી-જમણી શારીરિક અસાધારણતા જન્મજાત હૃદય રોગમાં પણ પરિણમી શકે છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે યોગ્ય સિલિયલ કાર્ય સસ્તન પ્રાણીઓમાં સામાન્ય ડાબી-જમણી અસમપ્રમાણતા માટે જવાબદાર છે. સિલિયરી ડિસફંક્શનને કારણે થતા વિવિધ પરિણામો વિવિધ શક્તિઓના એલીલમાંથી પરિણમી શકે છે જે સિલિયરી કાર્યોને વિવિધ રીતે અથવા વિવિધ હદ સુધી સમાધાન કરે છે. ઘણા સિલિયોપેથીઓ મેન્ડેલિયન રીતે વારસામાં મળે છે, પરંતુ સંક્રમણ ક્ષેત્ર અને બીબીએસ સંકુલ જેવા અલગ કાર્યાત્મક સિલિયરી સંકુલ વચ્ચેની ચોક્કસ આનુવંશિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, અપ્રભાવી સિલિયોપેથીઓના ફેનોટાઇપિક અભિવ્યક્તિઓને બદલી શકે છે. સંક્રમણ ઝોન પ્રોટીનમાં કેટલાક પરિવર્તનો ચોક્કસ ગંભીર સિલિયોપેથીનું કારણ બની શકે છે. બાહ્યકોષીય ફેરફારો સિલિયા કાર્યમાં ઘટાડો પણ ચેપથી પરિણમી શકે છે. બાયોફિલ્મ્સ પરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે બેક્ટેરિયા સિલિયાને બદલી શકે છે. બાયોફિલ્મ એ બેક્ટેરિયાની સમાન અથવા બહુવિધ પ્રજાતિઓના બેક્ટેરિયાનો સમુદાય છે. કોષોનો સમૂહ વિવિધ પરિબળોને સ્ત્રાવ કરે છે જે બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ બનાવે છે. શ્વસનતંત્રમાં સિલિયા શ્વાસનળીમાંથી લાળ અને પેથોજેન્સને બહાર કાઢવા માટે જાણીતું છે. એવું જાણવા મળ્યું છે કે બાયોફિલ્મ પોઝિટિવ ચેપ ધરાવતા દર્દીઓમાં સિલિયા કાર્યમાં ખામી હોય છે. આ ક્ષતિ ગતિમાં ઘટાડો અથવા સિલિયાની સંખ્યામાં ઘટાડો તરીકે રજૂ થઈ શકે છે. જો કે આ ફેરફારો બાહ્ય સ્ત્રોતમાંથી પરિણમે છે, તેમ છતાં તેઓ હજુ પણ બેક્ટેરિયાની રોગકારકતા, ચેપની પ્રગતિ અને તેની સારવાર કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તેના પર અસર કરે છે. પ્રત્યારોપણ માટે અપરિપક્વ ઇંડા કોષ અને ગર્ભનું ગર્ભાશયમાં પરિવહન નિયંત્રિત સરળ સ્નાયુ સંકોચન અને પિત્તના ધબકારાના સંયોજન પર આધાર રાખે છે. આ પરિવહનમાં નિષ્ક્રિયતા એક્ટોપિક ગર્ભાવસ્થામાં પરિણમી શકે છે જ્યાં ગર્ભને ગર્ભાશયના તેના યોગ્ય ગંતવ્ય સુધી પહોંચતા પહેલા ફેલોપિયન ટ્યુબમાં (સામાન્ય રીતે) રોપવામાં આવે છે. ચેપ અને માસિક ચક્ર હોર્મોન્સ સહિત ઘણા પરિબળો આ તબક્કાને અસર કરી શકે છે. ધૂમ્રપાન (બળતરા પેદા કરે છે), અને ચેપ સિલિયાની સંખ્યાને ઘટાડી શકે છે, અને હોર્મોનલ ફેરફારોથી સિલિયરી બીટને અસર થઈ શકે છે. સ્વાદુપિંડના કોષોમાં પ્રાથમિક સિલિયા સ્વાદુપિંડ એ અત્યંત અલગ એક્સોક્રાઇન અને અંતઃસ્ત્રાવી કોષોનું મિશ્રણ છે. પ્રાથમિક સિલિયા બાહ્યસ્ત્રાવી કોષોમાં હાજર હોય છે જે સેન્ટ્રોએસિનર, ડક્ટ કોષો હોય છે. અંતઃસ્ત્રાવી પેશીઓ વિવિધ હોર્મોન સ્ત્રાવના કોષોથી બનેલી હોય છે. ઇન્સ્યુલિન સ્ત્રાવ કરતા બીટા કોષો અને ગ્લુકોગન સ્ત્રાવ કરતા આલ્ફા કોષો જે અત્યંત સિલિયેટેડ હોય છે. આ પણ જુઓ જૈવિક મશીનો પ્રોટીન ડોમેન ગતિશીલતા પ્રોટીન લવચીકતા સ્ટીરિયોસિલિયા સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ માનવ શરીરવિજ્ઞાનમાં ઘણા અવયવો માટે સિલિયાના મહત્વનો સંક્ષિપ્ત સારાંશ ધ સિલિયરી પ્રોટીઓમ વેબ પેજ એટ જોન્સ હોપકિન્સ સેલ મૂવમેન્ટ યુકેરીયોટિક સેલ એનાટોમી ઓર્ગેનેલ્સ