Spermatocyte
स्पर्मेटोसाइट्स जानवरों में एक प्रकार के पुरुष गैमेटोसाइट हैं। वे स्पर्मेटोगोनिया नामक अपरिपक्व रोगाणु कोशिकाओं से प्राप्त होते हैं। वे वृषण में एक संरचना में पाए जाते हैं जिसे सेमिनीफेरस नलिका के रूप में जाना जाता है। दो प्रकार के शुक्राणु कोशिकाएँ हैं, प्राथमिक और माध्यमिक शुक्राणु कोशिकाएँ। प्राथमिक और द्वितीयक शुक्राणु कोशिकाएं शुक्राणु कोशिकाजनन की प्रक्रिया के माध्यम से बनती हैं। प्राथमिक शुक्राणु कोशिकाएँ द्विगुणित (2एन) कोशिकाएँ हैं। अर्धसूत्रीविच्छेदन I के बाद, दो द्वितीयक शुक्राणु कोशिकाएँ बनती हैं। द्वितीयक शुक्राणु कोशिकाएँ हैप्लोइड (एन) कोशिकाएँ होती हैं जिनमें गुणसूत्रों की आधी संख्या होती है। सभी जानवरों में, नर शुक्राणु कोशिकाओं का उत्पादन करते हैं, यहां तक कि सी. एलिगेंस जैसे हर्माफ्रोडाइट भी, जो नर या हर्माफ्रोडाइट के रूप में मौजूद होते हैं। हर्माफ्रोडाइट सी. एलिगेंस में, शुक्राणु उत्पादन पहले होता है और फिर शुक्राणु में संग्रहीत किया जाता है। एक बार जब अंडे बन जाते हैं, तो वे स्व-निषेचन करने में सक्षम होते हैं और 350 संतानों का उत्पादन करते हैं। युवावस्था में, वृषण के भीतर सेमिनीफेरस नलिकाओं की दीवारों के साथ स्थित शुक्राणुओं को शुरू किया जाएगा और माइटोटिक रूप से विभाजित करना शुरू कर दिया जाएगा, जिससे दो प्रकार की ए कोशिकाएं बनेंगी जिनमें एक अंडाकार आकार का नाभिक होता है जिसमें परमाणु लिफाफे से जुड़ा एक नाभिक होता है; एक गहरा (एड) होता है और दूसरा पीला (एपी) होता है। विज्ञापन कोशिकाएं शुक्राणुजन्य होती हैं जो बेसल डिब्बे (नलिका के बाहरी क्षेत्र) में रहती हैं; ये कोशिकाएं आरक्षित शुक्राणुजनित स्टेम कोशिकाएं हैं जो आमतौर पर माइटोसिस से नहीं गुजरती हैं। ए. पी. प्रकार सक्रिय रूप से विभाजित करने वाली शुक्राणुजनित स्टेम कोशिकाएं हैं जो बी. शुक्राणुजन्य प्रकार के लिए विभेदन शुरू करती हैं, जिनमें गोल नाभिक और हेटेरोक्रोमैटिन परमाणु लिफाफे और नाभिक के केंद्र से जुड़े होते हैं। टाइप बी कोशिकाएं एडल्युमिनल डिब्बे (नलिका के आंतरिक क्षेत्र की ओर) में चली जाएंगी और प्राथमिक शुक्राणु कोशिका बन जाएंगी; इस प्रक्रिया को पूरा होने में लगभग 16 दिन लगते हैं। एडल्युमिनल डिब्बे के भीतर प्राथमिक शुक्राणु कोशिकाएं अर्धसूत्री विभक्ति I तक जारी रहती हैं और दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित होती हैं, जिन्हें माध्यमिक शुक्राणु कोशिका के रूप में जाना जाता है, एक प्रक्रिया जिसे पूरा होने में 24 दिन लगते हैं। अर्धसूत्रीविच्छेदन II के बाद प्रत्येक द्वितीयक शुक्राणु कोशिका दो शुक्राणु बनाएगी। हालांकि शुक्राणु कोशिकाएं जो माइटोटिक और मेयोटिक रूप से विभाजित होती हैं, वे विकिरण और कैंसर के प्रति संवेदनशील होती हैं, लेकिन शुक्राणुजनित स्टेम कोशिकाएं नहीं होती हैं। इसलिए, विकिरण चिकित्सा या कीमोथेरेपी की समाप्ति के बाद, शुक्राणु स्टेम कोशिकाएं शुक्राणुजनन के गठन को फिर से शुरू कर सकती हैं। हार्मोन की भूमिका प्राथमिक शुक्राणु कोशिकाओं (एक प्रक्रिया जिसे शुक्राणु कोशिकाजनन के रूप में जाना जाता है) का गठन मनुष्यों में तब शुरू होता है जब एक पुरुष 10 से 14 वर्ष की आयु के आसपास युवावस्था में यौन रूप से परिपक्व हो जाता है। हाइपोथैलेमस से गोनाडोट्रोपिन-रिलीज हार्मोन (जी. एन. आर. एच.) की स्पंदित वृद्धि पर गठन शुरू होता है, जो पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि द्वारा उत्पादित कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफ. एस. एच.) और ल्यूटिनिज़िंग हार्मोन (एल. एच.) के स्राव की ओर ले जाता है। वृषणों में एफ. एस. एच. की रिहाई शुक्राणुजनन को बढ़ाएगी और सर्टोली कोशिकाओं के विकास की ओर ले जाएगी, जो नर्सिंग कोशिकाओं के रूप में कार्य करती हैं जहां शुक्राणु अर्धसूत्रीविच्छेदन II के बाद परिपक्व हो जाएंगे। एल. एच. वृषण और रक्त में टेस्टोस्टेरोन के लेडिग कोशिका स्राव को बढ़ावा देता है, जो शुक्राणुजनन को प्रेरित करता है और माध्यमिक यौन विशेषताओं के गठन में सहायता करता है। इस बिंदु से, एफ. एस. एच. और एल. एच. (टेस्टोस्टेरोन के उत्पादन को प्रेरित करने वाला) का स्राव शुक्राणुजनन को तब तक उत्तेजित करेगा जब तक कि पुरुष की मृत्यु नहीं हो जाती। पुरुषों में एफ. एस. एच. और एल. एच. हार्मोन को बढ़ाने से शुक्राणुजनन की दर में वृद्धि नहीं होगी। हालांकि, उम्र के साथ, उत्पादन की दर कम हो जाएगी, तब भी जब स्रावित होने वाले हार्मोन की मात्रा स्थिर होती है; यह मेयोटिक प्रोफेज़ के दौरान रोगाणु कोशिकाओं के अपघटन की उच्च दर के कारण होता है। कोशिका प्रकार सारांश निम्नलिखित तालिका में, प्लॉइडी, प्रतिलिपि संख्या और गुणसूत्र/क्रोमैटिड गिनती सूचीबद्ध एक एकल कोशिका के लिए हैं, आमतौर पर डी. एन. ए. संश्लेषण और विभाजन से पहले (यदि लागू हो तो जी1 में)। प्राथमिक शुक्राणु कोशिकाओं को डी. एन. ए. संश्लेषण के बाद और विभाजन से पहले गिरफ्तार किया जाता है। शरीर विज्ञान क्षति, मरम्मत और विफलता शुक्राणु कोशिकाएं नियमित रूप से अर्धसूत्री विच्छेदन के चरण में डबल-स्ट्रैंड ब्रेक और अन्य डी. एन. ए. क्षति को दूर करती हैं। ये नुकसान मियोटिक पुनर्संयोजन में नियोजित एक एंजाइम, Spo11 की क्रमादेशित गतिविधि के साथ-साथ डीएनए में गैर-क्रमादेशित टूटने से उत्पन्न हो सकते हैं, जैसे कि सामान्य चयापचय के उत्पादों के रूप में उत्पादित ऑक्सीडेटिव मुक्त कणों के कारण। इन नुकसानों की मरम्मत समरूप पुनर्संयोजन मार्गों द्वारा की जाती है और आर. ए. डी. 1 और γH2AX का उपयोग किया जाता है, जो क्रमशः डबल स्ट्रैंड ब्रेक को पहचानते हैं और क्रोमैटिन को संशोधित करते हैं। नतीजतन, माइओटिक कोशिकाओं में डबल स्ट्रैंड टूट जाता है, माइटोटिक कोशिकाओं के विपरीत, आमतौर पर एपोप्टोसिस या कोशिका मृत्यु का कारण नहीं बनता है। डबल-स्ट्रैंड ब्रेक की होमोलॉगस रिकॉम्बिनेशनल रिपेयर (एच. आर. आर.) चूहे में शुक्राणुजनन के क्रमिक चरणों के दौरान होती है लेकिन शुक्राणु कोशिकाओं में सबसे प्रमुख है। शुक्राणु कोशिकाओं में, एच. आर. आर. घटनाएं मुख्य रूप से अर्धसूत्री विच्छेदन के पैचाइटीन चरण में होती हैं और एच. आर. आर. का जीन रूपांतरण प्रकार प्रमुख होता है, जबकि शुक्राणुजनन के अन्य चरणों में एच. आर. आर. का पारस्परिक विनिमय प्रकार अधिक बार होता है। माउस शुक्राणुजनन के दौरान, पैचाइटीन शुक्राणु कोशिकाओं सहित विभिन्न चरणों में कोशिकाओं की उत्परिवर्तन आवृत्तियाँ शारीरिक कोशिकाओं में उत्परिवर्तन आवृत्तियों की तुलना में 5 से 10 गुना कम होती हैं। उनकी बढ़ी हुई डी. एन. ए. मरम्मत क्षमता के कारण, शुक्राणु कोशिकाएं इन कम उत्परिवर्तन दरों के रखरखाव में एक केंद्रीय भूमिका निभाती हैं, और इस प्रकार पुरुष रोगाणु रेखा की आनुवंशिक अखंडता के संरक्षण में। यह ज्ञात है कि विषमयुग्म गुणसूत्र पुनर्व्यवस्था शुक्राणुजनित गड़बड़ी या विफलता का कारण बनती है; हालाँकि इसका कारण बनने वाले आणविक तंत्र उतने प्रसिद्ध नहीं हैं। यह सुझाव दिया जाता है कि शुक्राणु कोशिकाओं में असैनाप्टिक क्षेत्र के समूह को शामिल करने वाला एक निष्क्रिय तंत्र एक संभावित कारण है। असैनाप्टिक क्षेत्र बी. आर. सी. ए. 1, काइनेज ए. टी. आर. और पैचाइटीन शुक्राणु कोशिकाओं में γH2AX की उपस्थिति से जुड़े होते हैं। विशिष्ट उत्परिवर्तन मनुष्यों में रेटिनोइक-एसिड संकेत मार्ग के लिए रेटिनोइक एसिड 8 (एसटीआरए8) द्वारा उत्तेजित जीन की आवश्यकता होती है, जिससे अर्धसूत्रीविच्छेदन की शुरुआत होती है। एस. टी. आर. ए. 8 अभिव्यक्ति प्रीलेप्टोटिन शुक्राणु कोशिकाओं (अर्धसूत्रण में प्रोफेस I के शुरुआती चरण में) में शुक्राणुओं की तुलना में अधिक होती है। एस. टी. आर. ए. 8-उत्परिवर्ती शुक्राणु कोशिकाओं को अर्धसूत्रण आरंभ करने में सक्षम दिखाया गया है; हालाँकि, वे प्रक्रिया को पूरा नहीं कर सकते हैं। लेप्टोटिन शुक्राणु कोशिकाओं में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप समय से पहले गुणसूत्र संघनन हो सकता है। एम. टी. ए. पी. 2, एक माइक्रोट्यूब्यूल से जुड़े प्रोटीन में उत्परिवर्तन, जैसा कि रेप्रो 4 उत्परिवर्ती शुक्राणु कोशिकाओं में देखा गया है, अर्धसूत्रीविभाजन I के चरण के दौरान शुक्राणुजनन की प्रगति को रोकने के लिए दिखाया गया है। यह रेप्रो4 उत्परिवर्तनों में शुक्राणु की उपस्थिति में कमी से देखा जाता है। शुक्राणु कोशिकाओं के एस. पी. ओ. 11, डी. एम. सी. 1, ए. टी. एम. और एम. एस. एच. 5 जीन में पुनः संयोजक-दोषपूर्ण उत्परिवर्तन हो सकते हैं। इन उत्परिवर्तनों में डबल स्ट्रैंड ब्रेक मरम्मत हानि शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप सेमिनीफेरस एपिथेलियम चक्र के चरण IV में शुक्राणुजनन की गिरफ्तारी हो सकती है। इतिहास शोधकर्ताओं द्वारा शुक्राणुजनन प्रक्रिया को वर्षों से स्पष्ट किया गया है, जिन्होंने आंतरिक (रोगाणु और सर्टोली कोशिकाओं) और बाह्य (एफएसएच और एलएच) कारकों के आधार पर प्रक्रिया को कई चरणों या चरणों में विभाजित किया है। समग्र रूप से स्तनधारियों में शुक्राणुजनन प्रक्रिया, जिसमें कोशिकीय परिवर्तन, माइटोसिस और अर्धसूत्री विच्छेदन शामिल हैं, का 1950 से 1980 के दशक तक अच्छी तरह से अध्ययन और प्रलेखन किया गया है। हालांकि, 1990 और 2000 के दशक के दौरान शोधकर्ताओं ने जीन, प्रोटीन और संकेत मार्गों के माध्यम से शुक्राणुजनन के विनियमन और इन प्रक्रियाओं में शामिल जैव रासायनिक और आणविक तंत्र की समझ बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया है। हाल ही में, शुक्राणुजनन पर पर्यावरणीय प्रभाव एक केंद्र बिंदु बन गए हैं क्योंकि पुरुषों में पुरुष बांझपन अधिक प्रचलित हो गया है। शुक्राणुजनन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण खोज स्तनधारियों में सेमिनीफेरस एपिथेलियल चक्र की पहचान थी-सी. पी. द्वारा काम। लेब्लाउंड और वाई. क्लेरमोंट ने 1952 में चूहे के सेमिनीफेरस नलिकाओं में शुक्राणुओं, शुक्राणु कोशिका परतों और शुक्राणुओं का अध्ययन किया। एक अन्य महत्वपूर्ण खोज हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-टेस्टिकुलर हार्मोन श्रृंखला की थी, जो शुक्राणुजनन विनियमन में भूमिका निभाती है; इसका अध्ययन 1994 में आर. एम. शार्प द्वारा किया गया था। अन्य जानवर प्राथमिक सिलिया यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले सामान्य अंगक हैं; वे जानवरों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ड्रोसोफिला के शुक्राणु कोशिका प्राथमिक सिलिया में अद्वितीय गुण होते हैं-वे जी2 चरण में स्वतंत्र रूप से चार सेंट्रियोल द्वारा इकट्ठे होते हैं और सूक्ष्मनलिका-लक्षित दवाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं। आम तौर पर, प्राथमिक सिलिया जी0/जी1 चरण में एक केंद्रक से विकसित होगा और सूक्ष्मनलिका लक्षित दवाओं से प्रभावित नहीं होता है। मेसोस्टोमा एहरेनबर्गी एक रैबडोकोल फ्लैटवर्म है जिसमें शुक्राणु कोशिकाओं के गठन के भीतर एक विशिष्ट पुरुष अर्धसूत्री चरण होता है। एनाफ़ेज़ से पहले के चरण के दौरान, चार अविभाज्य गुणसूत्रों वाली शुक्राणु कोशिकाओं में दरार वाले खुर बनते हैं। एनाफ़ेज़ चरण के अंत तक, प्रत्येक ध्रुव पर एक होता है जो वास्तव में एक दूसरे के साथ भौतिक बातचीत किए बिना स्पिंडल ध्रुवों के बीच चलता है (जिसे दूरी पृथक्करण के रूप में भी जाना जाता है)। ये अनूठे लक्षण शोधकर्ताओं को गुणसूत्रों को स्थानांतरित करने, दरार खुर प्रबंधन और दूरी पृथक्करण की अनुमति देने के लिए स्पिंडल ध्रुवों द्वारा बनाए गए बल का अध्ययन करने की अनुमति देते हैं। जर्म सेल्स गेमेट्स गेमेटोसाइटोजेनेसिस लेडिग मिटोसिस मेयोसिस सर्टोली सेल्स स्पर्माटोजेनेसिस स्पर्माटोगोनिया स्पर्माटिड स्पर्माटोसाइटोजेनेसिस स्पर्माटिडोजेनेसिस स्पर्म संदर्भ बाहरी लिंक स्पर्माटोजेनेसिस पुरुष प्रजनन प्रणाली प्रजनन प्रणाली स्तनधारी पुरुष प्रजनन प्रणाली