Ciliogenesis
सिलियोजेनेसिस को कोशिका के एंटीना (प्राथमिक सिलिया) या बाह्य कोशिकीय द्रव मध्यस्थता तंत्र (गतिशील सिलियम) के निर्माण के रूप में परिभाषित किया गया है। इसमें कोशिका चक्र के दौरान सिलिया का संयोजन और पृथक्करण शामिल है। सिलिया कोशिकाओं के महत्वपूर्ण अंगक हैं और कोशिका संकेत, विकासात्मक संकेतों को संसाधित करने और कोशिकाओं के ऊपर और आसपास बलगम जैसे तरल पदार्थों के प्रवाह को निर्देशित करने जैसी कई गतिविधियों में शामिल हैं। इन कोशिका प्रक्रियाओं के महत्व के कारण, सिलियोजेनेसिस में दोष गैर-कार्यशील सिलिया से संबंधित कई मानव रोगों का कारण बन सकते हैं। सिलियोजेनेसिस मनुष्यों में बाएं/दाएं हाथ के विकास में भी भूमिका निभा सकता है। सिलिया गठन सिलियोजेनेसिस चरणों के एक क्रमबद्ध सेट के माध्यम से होता है। सबसे पहले, केंद्रक से बेसल निकायों को कोशिका की सतह पर स्थानांतरित होना चाहिए और प्रांतस्था से जुड़ना चाहिए। रास्ते में, बेसल बॉडी झिल्ली पुटिकाओं से जुड़ती है और बेसल बॉडी/झिल्ली पुटिका जटिल कोशिका की प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज हो जाती है। प्लाज्मा झिल्ली के साथ संलयन संभवतः सिलिया की झिल्ली बनाता है। बनने वाले सिलिया का संरेखण बेसल निकायों की मूल स्थिति और अभिविन्यास द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक बार संरेखण निर्धारित हो जाने के बाद, अक्षतन्तु सूक्ष्मनलिकाएँ बेसल बॉडी से फैलती हैं और सिलिया बनाते हुए विकासशील सिलियरी झिल्ली के नीचे जाती हैं। प्रोटीन को कोशिका के कोशिका द्रव्य में संश्लेषित किया जाना चाहिए और सिलिया के भीतर संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। सिलियम को लंबा करने के लिए, प्रोटीन को चयनात्मक रूप से कोशिका द्रव्य से सिलियम में आयात किया जाना चाहिए और इंट्राफ्लेजेलर परिवहन (आई. एफ. टी.) द्वारा सिलियम की नोक तक ले जाया जाना चाहिए। एक बार जब सिलियम पूरी तरह से बन जाता है, तो यह सिलिया की नोक पर नए ट्यूबलिन को शामिल करना जारी रखता है। हालांकि, सिलियम आगे नहीं बढ़ता है, क्योंकि पुराना ट्यूबलिन एक साथ खराब हो जाता है। इसके लिए एक सक्रिय तंत्र की आवश्यकता होती है जो सिलियरी लंबाई को बनाए रखता है। इन तंत्रों में खराबी कोशिका की गतिशीलता और कोशिकाओं के बीच कोशिका संकेत को प्रभावित कर सकती है। सिलियोजेनेसिस के प्रकार अधिकांश सिलिया (जिसे फ्लैजेला के रूप में भी जाना जाता है) कोशिका में एक अलग डिब्बे के रूप में बनते हैं और इस प्रक्रिया को कंपार्टमेंटलाइज्ड सिलियोजेनेसिस कहा जाता है। हालांकि, फ्लैजेलम, शुक्राणु में पाया जाने वाला एक विशेष प्रकार का सिलियम एक अनूठे तरीके से बनता है, जिसे साइटोसोलिक सिलियोजेनेसिस (जिसे साइटोप्लाज्मिक सिलियोजेनेसिस के रूप में भी जाना जाता है) कहा जाता है, क्योंकि इस प्रकार के सिलियोजेनेसिस में, सिलियम एक्सोनिम साइटोप्लाज्म में बनता है या साइटोप्लाज्म के संपर्क में आता है। सिलियरी दोष मानव रोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को जन्म दे सकते हैं जिन्हें सिलियोपैथी के रूप में जाना जाता है जो सिलियरी प्रोटीन में उत्परिवर्तन के कारण होते हैं। कुछ आम सिलियोपैथी में प्राथमिक सिलियरी डिस्किनेसिया, हाइड्रोसेफलस, पॉलीसिस्टिक यकृत और गुर्दे की बीमारी और रेटिना अपक्षय के कुछ रूप शामिल हैं। कुछ शोधों से पता चला है कि सिलिअरी प्रोटीन में उत्परिवर्तन से अन्य विकासात्मक और वयस्क फेनोटाइप जैसे नेफ्रोनोफ्थिसिस, बार्डेट-बीडल सिंड्रोम, अल्स्ट्रोम सिंड्रोम और मेकेल-ग्रुबेर सिंड्रोम हो सकते हैं। विभिन्न कोशिकाएँ अपने सिलिया का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए करती हैं, जैसे संवेदी संकेत या द्रव की गति। इस कारण से, सिलिया कब बनता है और वे कितने लंबे समय तक कोशिका से कोशिका में भिन्न होते हैं। सिलियरी गठन, क्षरण और लंबाई को नियंत्रित करने वाली सभी प्रक्रियाओं को किसी न किसी तरह से विनियमित किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक कोशिका अपने आवश्यक कार्यों को करने में सक्षम है। जैसे-जैसे सिलियम वाली कोशिका कोशिका चक्र से गुजरती है, सिलियोजेनेसिस को विनियमित किया जाना चाहिए। सिलिया आमतौर पर कोशिका चक्र के जी1 के दौरान बनती है और माइटोसिस के दौरान अलग हो जाती है। यह ज्ञात नहीं है कि सिलिया क्यों इकट्ठा होती है और फिर अलग हो जाती है, लेकिन यह माना जाता है कि सिलिया की उपस्थिति माइटोसिस में हस्तक्षेप कर सकती है और इसलिए, माइटोसिस होने से पहले हटा दी जाती है। कोशिकाएँ जो हाल ही में विभाजित हुई हैं और कोशिका चक्र के जी0 चरण में हैं, उनमें सिलिया नहीं होती है। जी1 के दौरान, मातृ केंद्रक कोशिका प्रांतस्था में जुड़ जाता है और सिलियम बनाता है। एस-चरण के दौरान, मदर सेंट्रियोल्स और डॉटर सेंट्रियोल्स (नए सेंट्रियोल्स) डुप्लिकेट और नए डॉटर सेंट्रियोल्स बनते हैं। अधिकांश कोशिकाओं में माइटोसिस होने से पहले, सिलियम को कोशिका में फिर से अवशोषित किया जाता है। मूल कोशिका के अपनी दो नई कोशिकाओं में विभाजित होने के बाद, नई कोशिकाओं के जी1 में प्रवेश करने के बाद कोशिकाओं के भीतर सिलिया सुधार होता है। लंबाई प्रत्येक प्रकार की कोशिका की अपनी सिलिया के लिए एक विशिष्ट इष्टतम लंबाई होती है जिसे कोशिका के इष्टतम कार्य को सुनिश्चित करने के लिए विनियमित करने की आवश्यकता होती है। सिलिया के गठन और हटाने को नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ समान प्रक्रियाओं (जैसे कि आई. एफ. टी.) का उपयोग सिलिया की लंबाई के विनियमन में किया जाता है। सिलियरी लंबाई का विनियमन बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रभावित करता है कि कोशिका अपनी सतह पर तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने या सेलुलर संकेत का संचालन करने के लिए अपने सिलिया का उपयोग कैसे कर सकती है। सिलियरी लंबाई में दोष के कारण विभिन्न सिलियोपैथी हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, जिन प्रोटीनों को मेकेल-ग्रुबेर सिंड्रोम का कारण दिखाया गया है, वे सिलियरी लंबाई नियंत्रण को प्रभावित करते हैं। हालांकि, सिलियरी लंबाई नियंत्रण को प्रभावित करने वाले तंत्र को बहुत अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। जब तक वे नहीं हैं, तब तक यह निर्धारित करना मुश्किल होगा कि सिलियरी लंबाई में दोष सिलियोपैथिक रोगों और सिंड्रोम से कैसे संबंधित हो सकते हैं। संदर्भ कोशिका जीवविज्ञान ऑर्गेनेल