Fission (biology)
विखंडन, जीव विज्ञान में, एक इकाई का दो या दो से अधिक भागों में विभाजन है और उन भागों का पुनर्जनन मूल से मिलती-जुलती संस्थाओं को अलग करने के लिए होता है। विखंडन का अनुभव करने वाली वस्तु आमतौर पर एक कोशिका होती है, लेकिन यह शब्द यह भी संदर्भित कर सकता है कि जीव, शरीर, आबादी या प्रजातियां असतत भागों में कैसे विभाजित होती हैं। विखंडन द्विआधारी विखंडन हो सकता है, जिसमें एक जीव दो भागों का उत्पादन करता है, या कई विखंडन, जिसमें एक इकाई कई भागों का उत्पादन करती है। आर्किया और बैक्टीरिया के क्षेत्रों में द्विआधारी विखंडन जीव द्विआधारी विखंडन के साथ प्रजनन करते हैं। अलैंगिक प्रजनन और कोशिका विभाजन के इस रूप का उपयोग यूकेरियोटिक जीवों (जैसे, माइटोकॉन्ड्रिया) के भीतर कुछ अंगों द्वारा भी किया जाता है। द्विआधारी विखंडन के परिणामस्वरूप कोशिका को दो भागों में विभाजित करके एक जीवित प्रोकैरियोटिक कोशिका (या ऑर्गेनेल) का प्रजनन होता है, जिनमें से प्रत्येक में मूल के आकार तक बढ़ने की क्षमता होती है। प्रोकैरियोट्स का विखंडन एकल डी. एन. ए. अणु पहले प्रतिकृति बनाता है, फिर प्रत्येक प्रति को कोशिका झिल्ली के एक अलग हिस्से से जोड़ता है। जब कोशिका अलग होने लगती है, तो प्रतिकृति और मूल गुणसूत्र अलग हो जाते हैं। प्रजनन की इस अलैंगिक विधि का परिणाम यह है कि सभी कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से समान हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास समान आनुवंशिक सामग्री है (यादृच्छिक उत्परिवर्तन को छोड़कर)। यूकेरियोटिक कोशिकाओं द्वारा उपयोग की जाने वाली माइटोसिस और अर्धसूत्रण की प्रक्रियाओं के विपरीत, द्विआधारी विखंडन कोशिका पर एक तकला उपकरण के गठन के बिना होता है। माइटोसिस की तरह (और अर्धसूत्रीविच्छेदन के विपरीत), माता-पिता की पहचान नहीं खोती है। एफ. टी. एस. जेड.-निर्भर विखंडन एफ. टी. एस. जेड. की प्रक्रिया β-ट्यूबुलिन के लिए समरूप है, जो यूकेरियोट्स में माइटोसिस के दौरान उपयोग किए जाने वाले माइक्रोट्यूबुल साइटोस्केलेटन का निर्माण खंड है। एफ. टी. एस. जेड. को बैक्टीरिया में भविष्य के विभाजन के स्थान पर स्थानीयकृत होने वाला पहला प्रोटीन माना जाता है, और यह एक जेड रिंग में इकट्ठा होता है, जो एफ. टी. एस. जेड.-बाध्यकारी प्रोटीन द्वारा लंगर डाला जाता है और दो बेटी कोशिकाओं के बीच विभाजन तल को परिभाषित करता है। एम. आई. एन. सी. और एम. आई. एन. डी. विभाजन अवरोधकों के रूप में एक साथ कार्य करते हैं, जो एफ. टी. एस. जेड. वलय के गठन को अवरुद्ध करते हैं। मिनई मिनसीडी गतिविधि मिडसेल को रोकता है, जिससे एफटीएसजेड द्विआधारी विखंडन के लिए अधिग्रहण कर सकता है। अधिक विशेष रूप से, निम्नलिखित चरण होते हैंः द्विआधारी विखंडन से पहले बैक्टीरिया तब होता है जब डीएनए कसकर कुंडलित होता है। जीवाणु का डी. एन. ए. अनकॉइल्ड और डुप्लिकेट हो गया है। डी. एन. ए. को जीवाणु के अलग-अलग ध्रुवों पर खींचा जाता है क्योंकि यह विभाजन की तैयारी के लिए आकार बढ़ाता है। एक नई कोशिका भित्ति का विकास बैक्टीरिया को अलग करना शुरू कर देता है (एफ. टी. एस. जेड. पोलीमराइजेशन और "जेड-रिंग" गठन से शुरू होता है) नई कोशिका भित्ति (सेप्टम) पूरी तरह से विकसित होती है, जिसके परिणामस्वरूप बैक्टीरिया का पूर्ण विभाजन होता है। नई बेटी कोशिकाओं में डीएनए छड़, राइबोसोम और प्लास्मिड कसकर कुंडलित होते हैं; ये अब बिल्कुल नए जीव हैं। कोशिका भित्ति का उत्पादन न करने के लिए बनाए गए बैक्टीरिया के अध्ययन, जिन्हें एल-फॉर्म बैक्टीरिया कहा जाता है, से पता चलता है कि एफटीएसजेड को काम करने के लिए एक कोशिका भित्ति की आवश्यकता होती है। इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि कैसे बैक्टीरिया जो स्वाभाविक रूप से एक कोशिका भित्ति को विकसित नहीं करते हैं, वे विभाजित हो जाते हैं, लेकिन ऐसा माना जाता है कि यह एल-रूप की उभरते हुए विभाजन की प्रक्रिया के समान है। एफ. टी. एस. जेड.-निर्भर विखंडन द्विआधारी विखंडन की गति आम तौर पर तेज होती है, हालांकि इसकी गति प्रजातियों के बीच भिन्न होती है। ई. कोलाई के लिए, कोशिकाएं आमतौर पर हर 20 मिनट में 37 डिग्री सेल्सियस पर विभाजित होती हैं। क्योंकि नई कोशिकाएं, बदले में, अपने दम पर द्विआधारी विखंडन से गुजरेंगी, द्विआधारी विखंडन के लिए आवश्यक समय वह समय भी है जब जीवाणु संवर्धन को इसमें शामिल कोशिकाओं की संख्या को दोगुना करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, इस समय अवधि को दोगुना होने का समय कहा जा सकता है। ई. कोलाई के अलावा कुछ प्रजातियों में तेजी से या धीमी गति से दोगुना होने का समय हो सकता हैः माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस के कुछ उपभेदों में लगभग 100 घंटे का दोगुना होने का समय हो सकता है। जीवाणु विकास पोषक तत्वों की उपलब्धता और उपलब्ध स्थान सहित कारकों द्वारा सीमित है, इसलिए विकास के स्थिर चरण में प्रवेश करने के बाद जीवाणु संवर्धनों में द्विआधारी विखंडन बहुत कम दर पर होता है। आर्किया में थर्मोप्रोटोटा (पूर्व में क्रेनार्कियोटा) में न तो कोशिका भित्ति होती है और न ही एफटीएसजेड तंत्र होता है। वे यूकेरियोटिक ई. एस. सी. आर. टी.-III प्रणाली (जिसे सी. डी. वी. के रूप में भी जाना जाता है) के एक आदिम संस्करण का उपयोग झिल्ली को अलग करने में हेरफेर करने के लिए करते हैं, विशेष रूप से दो जल्द ही होने वाली बेटी कोशिकाओं के बीच में आकर। "यूरियार्केयोटा" बैक्टीरिया की तरह एफ. टी. एस. जेड. का उपयोग करता है। ऑर्गेनेल का विखंडन यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कुछ ऑर्गेनेल द्विआधारी विखंडन का उपयोग करके प्रजनन करते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन कोशिका के भीतर अक्सर होता है, तब भी जब कोशिका सक्रिय रूप से माइटोसिस से नहीं गुजर रही होती है, और कोशिका के चयापचय को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक है। सभी क्लोरोप्लास्ट और कुछ माइटोकॉन्ड्रिया (जानवरों में नहीं), बैक्टीरिया के एंडोसिम्बायोसिस से प्राप्त दोनों ऑर्गेनेल भी बैक्टीरिया जैसे फैशन में FtsZ का उपयोग करते हैं। जीवों में द्विआधारी द्विआधारी विखंडन के प्रकार चार तरीकों से हो सकते हैं, अनियमित, अनुदैर्ध्य, अनुप्रस्थ, oblique.i.e.left तिरछा और दाहिना तिरछा अनियमितः इस विखंडन में, साइटोकिनेसिस किसी भी तल के साथ हो सकता है लेकिन यह हमेशा कार्योकिनेसिस (परमाणु विभाजन) के तल के लंबवत होता है। उदा. अमीबा अनुदैर्ध्यः यहाँ साइटोकिनेसिस अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ होता है। उदा. यूग्लेना जैसे फ्लैगलेट में। अनुप्रस्थः यहाँ साइटोकिनेसिस अनुप्रस्थ अक्ष के साथ होता है। उदा. पैरामेसियम जैसे सिलियेट प्रोटोजोआ में। तिरछाः इस प्रकार के द्विआधारी विखंडन में साइटोकिनेसिस तिरछा होता है। उदाहरण सेरेटियम द्विआधारी विखंडन का अर्थ है "दो में विभाजन"। यह अलैंगिक प्रजनन की सबसे सरल और सबसे आम विधि है। प्रोटिस्टों का कई विखंडन कई प्रोटिस्टों में सेलुलर स्तर पर कई विखंडन होता है, जैसे। स्पोरोज़ोआन और शैवाल। मूल कोशिका का नाभिक एमिटोसिस द्वारा कई बार विभाजित होता है, जिससे कई नाभिक उत्पन्न होते हैं। साइटोप्लाज्म तब अलग हो जाता है, जिससे कई बेटी कोशिकाएँ बनती हैं। कुछ परजीवी, एकल-कोशिकीय जीव एकल मूल कोशिका से कई बेटी कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए कई विखंडन जैसी प्रक्रिया से गुजरते हैं। मानव परजीवी ब्लास्टोसिस्टिस होमिनिस के आइसोलेट्स को 4 से 6 दिनों के भीतर ऐसी प्रक्रिया शुरू करने के लिए देखा गया था। मछली परजीवी ट्राइपानोसोमा बोरेली की कोशिकाओं को भी द्विआधारी और एकाधिक विखंडन दोनों में भाग लेते देखा गया है। एपिकॉम्प्लेक्सन्स का विखंडन एपिकॉम्प्लेक्सन्स में, परजीवी प्रोटिस्ट, कई विखंडन, या स्किज़ोगोनी का एक वंश, या तो मेरोगोनी, स्पोरोगोनी या गेमेटोगोनी के रूप में प्रकट होता है। मेरोगोनी के परिणामस्वरूप मेरोज़ोइट्स होते हैं, जो एक ही कोशिका झिल्ली के भीतर उत्पन्न होने वाली कई बेटी कोशिकाएं होती हैं; स्पोरोगोनी के परिणामस्वरूप स्पोरोज़ोइट्स होते हैं, और गैमेटोगोनी के परिणामस्वरूप माइक्रोगैमेट होते हैं। हरी शैवाल का विखंडन हरी शैवाल दो से अधिक बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो सकती है। डॉटर कोशिकाओं की सटीक संख्या शैवाल की प्रजातियों पर निर्भर करती है और यह तापमान और प्रकाश का प्रभाव है। बैक्टीरिया के कई विखंडन बैक्टीरिया की अधिकांश प्रजातियां मुख्य रूप से द्विआधारी प्रजनन से गुजरती हैं। बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों और समूहों में कई विखंडन भी हो सकते हैं, जो कभी-कभी बीजाणुओं के उत्पादन के साथ शुरू या समाप्त होते हैं। प्रजाति मेटाबेक्टेरियम पॉलीस्पोरा, गिनी सूअरों का एक प्रतीक, प्रत्येक विभाजन में कई एंडोस्पोर्स का उत्पादन करने के लिए पाया गया है। साइनोबैक्टीरिया की कुछ प्रजातियाँ भी कई विखंडन के माध्यम से प्रजनन करने के लिए पाई गई हैं। प्लाज्मोटॉमी कुछ प्रोटोजोआ विखंडन के एक अन्य तंत्र द्वारा प्रजनन करते हैं जिसे प्लाज्मोटॉमी कहा जाता है। इस प्रकार के विखंडन में, एक बहु-नाभिकीय वयस्क माता-पिता दो बहु-नाभिकीय (या सह-नाभिकीय) बेटी कोशिकाओं को बनाने के लिए साइटोकिनेसिस से गुजरते हैं। इस प्रकार उत्पादित बेटी कोशिकाएं आगे माइटोसिस से गुजरती हैं। ओपेलिना और पेलोमाइक्सा इस तरह से प्रजनन करते हैं। क्लोनल विखंडन बहुकोशिकीय या औपनिवेशिक जीवों में विखंडन अलैंगिक प्रजनन या क्लोनिंग का एक रूप है, जहां एक जीव को टुकड़ों में विभाजित किया जाता है। इनमें से प्रत्येक टुकड़ा परिपक्व, पूरी तरह से विकसित व्यक्तियों में विकसित होता है जो मूल जीव के क्लोन हैं। इचिनोडर्म्स में, प्रजनन की इस विधि को आमतौर पर फिसिपेरिटी के रूप में जाना जाता है। जनसंख्या विखंडन व्यक्तियों की एक एकल आबादी के असतत भागों में विभाजन को विखंडन माना जा सकता है। एक आबादी विभिन्न कारणों से विखंडन प्रक्रिया से गुजर सकती है, जिसमें प्रवास या भौगोलिक अलगाव शामिल हैं। चूँकि विखंडन नई पृथक, छोटी आबादी में आनुवंशिक भिन्नता की ओर ले जाता है, जनसंख्या विखंडन विशिष्टता का अग्रदूत है। साइटोकिनेसिस, यूकेरियोट्स डिविसोम में कोशिका विभाजन, प्रोटीन कॉम्प्लेक्स जो बैक्टीरिया विखंडन-संलयन समाज में कोशिका विभाजन की शुरुआत करता है, एक प्रकार का सामाजिक संगठन जो प्राइमेट्स माइटोकॉन्ड्रियल संलयन के बीच उल्लेखनीय है, एक विपरीत विखंडन माइटोसिस पैराटॉमी विशिष्टता साइटोस्केलेटन संदर्भ अलैंगिक प्रजनन कोशिका चक्र