सूक्ष्मनलिकाएं

सूक्ष्मनलिकाएं प्रोटीन फिलामेंट्स होते हैं जिनकी एक ट्यूबलर संरचना होती है और एक साथ एक्टिन और मध्यवर्ती फिलामेंट्स यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोस्केलेटन का निर्माण करते हैं। वे सेल को स्थिर करते हैं और सेल के भीतर ट्रांसपोर्ट और मूवमेंट में भी भाग लेते हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं क्या हैं?

माइक्रोट्यूब्यूल्स ट्यूबलर पॉलिमर हैं जिनकी प्रोटीन संरचनाओं का व्यास लगभग 24 एनएम है। अन्य तंतुओं के साथ मिलकर, वे साइटोस्केलेटन का निर्माण करते हैं, जो कोशिकाओं को शक्ति और आकार प्रदान करता है। इसके अलावा, वे सेल आंदोलन में भी एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं और सिलिया, फ्लैगेला, सेंट्रीओल्स और परमाणु स्पिंडल के महत्वपूर्ण तत्व भी हैं। कैंसर चिकित्सा के लिए भी माइक्रोट्यूबुल्स बहुत महत्वपूर्ण हैं। कुछ सक्रिय तत्व जो ट्यूमर कोशिकाओं के विभाजन पर प्रभाव डालते हैं, वे पहले से ही कीमोथैरेप्यूटिक एजेंटों या साइटोस्टैटिक एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

एनाटॉमी और संरचना

माइक्रोट्यूबुल्स अल्फा और बीटा ट्यूबुलिन डिमर (हेटेरोडिमर्स) से बने होते हैं। हेटेरोडाइमर सूक्ष्मनलिकाएं के उप-भाग होते हैं, जिन्हें प्रोटोफिलामेंट्स के रूप में भी जाना जाता है। प्रोटोफिलमेंट्स सुपरपोज़ करके सर्पिल के रूप में खोखले शरीर का निर्माण करते हैं, जिसके एक छोर पर केवल अल्फा-ट्यूबुलिन इकाइयाँ और दूसरे छोर पर केवल बीटा-ट्यूबुलिन उप-इकाइयाँ होती हैं। अल्फा और बीटा ट्यूबलिन में जीटीपी के 1 अणु को बांधने की संपत्ति होती है। GTP अपरिवर्तनीय रूप से अल्फा ट्यूबुलिन से बंधा है।

हेटेरोडिमर्स अधिमानतः प्लस छोर पर स्थित होते हैं, इसलिए एक सूक्ष्मनलिका इस दिशा में बढ़ती है, जबकि माइनस एंड स्थिर पक्ष बनाती है। एक सूक्ष्मनलिका एक माइक्रोमीटर और कई सौ माइक्रोमीटर लंबी होती है। सूक्ष्मनलिकाएं एक सिंगलेट, डबलट या ट्रिपल के रूप में व्यवस्थित होती हैं। फिलामेंट्स आमतौर पर सूक्ष्मनलिकाय आयोजन केंद्र से आते हैं, उदाहरण के लिए, सेंट्रीओल्स या बेसल बॉडीज। इसके अलावा, दो अलग-अलग आबादी के बीच एक अंतर किया जाता है: गतिशील, अल्पकालिक और स्थिर, लंबे समय तक रहने वाले सूक्ष्मनलिकाएं। स्थिर सूक्ष्मनलिकाएं फ्लैगेला, सिलिया और सेंट्रीओल्स के ढांचे का प्रतिनिधित्व करती हैं।

लंबे समय तक रहने वाले सूक्ष्मनलिकाएं भी न्यूरॉन्स के अक्षतंतु या शुक्राणु कोशिकाओं के फ्लैगेला में होती हैं। वहां वे लचीलापन, स्थिरता और गतिशीलता सुनिश्चित करते हैं। डायनामिक माइक्रोट्यूबुल्स भी पाया जा सकता है जहां तेजी से पुनर्निर्माण की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, वे बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के वितरण को सुनिश्चित करते हैं। माइक्रोट्यूब्यूल्स का निर्माण या एकांतर से टूट जाता है, मुख्य रूप से प्लस छोर पर जगह बनाने और टूटने के साथ। एक सूक्ष्मनलिका तब तक बढ़ती है जब तक कि पर्याप्त हेटरोडाइमर नहीं होते हैं।

फिर डीपोलाइराइजेशन शुरू होता है, जिससे ट्यूबुलिन की एकाग्रता फिर से बढ़ जाती है और एक नया विकास शुरू होता है। विभिन्न पदार्थ डीपोलाइराइज़ेशन या पोलीमराइज़ेशन को रोकते हैं, इनका उपयोग बीमारियों के इलाज के लिए किया जाता है।

कार्य और कार्य

माइक्रोट्यूबुल्स में बहुक्रियाशील कार्य होते हैं। वे गुणसूत्रों और पुटिका आंदोलन की व्यवस्था को प्रभावित करते हैं, जो एक रेल प्रणाली की तरह काम करता है। इंजन प्रोटीन के परिवहन के लिए पुटिका गतिविधि पूर्वापेक्षा है। परिवहन प्रोटीन किनसिन और डायनेन के कारण होता है, जो पुटिका की सतह पर स्थित होते हैं। डायनेन से ढंके वेसकल्स को प्लस से माइनस एंड में पहुंचाया जाता है, जबकि किंसिन से कवर वेसल्स को विपरीत दिशा में ले जाया जाता है।

यदि व्यक्तिगत सूक्ष्मनलिकाएं जमा होती हैं, तो जटिल संरचनाएं बनती हैं। इनमें केंद्र और बेसल निकाय शामिल हैं। सेंट्रीओल्स नौ सूक्ष्मनलिका तरंगों से बने होते हैं, जिनमें दो अधूरे और एक पूर्ण सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं। बेसल निकायों में सेंट्रीओल्स के समान संरचना होती है। वे कोशिका की सतह के नीचे स्थित होते हैं और फ्लैगेल्ला और सिलिया को लंगर डालने का कार्य होता है। किनोसीलिया सूक्ष्मनलिकाएं और नौ सूक्ष्मनलिकाएं युगल की एक केंद्रीय जोड़ी से बनी होती हैं। किनोसीलिया मुख्य रूप से उपकला कोशिकाओं पर होता है और कोशिका की सतह पर छोटे कणों का परिवहन करता है। सिलिया एक प्लाज्मा झिल्ली से मिलकर बनता है और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की सतह पर पाया जाता है।

उनके केंद्र में स्थिर सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं जो एक बंडल के रूप में व्यवस्थित होती हैं। सेल की सतह पर तरल पदार्थ की आवाजाही के लिए सिलिया जिम्मेदार होती है। उदाहरण के लिए, कुछ प्रोटोजोआ उन्हें खाद्य कणों को इकट्ठा करने के लिए उपयोग करते हैं। कई सिलिया उपकला कोशिकाओं पर पाए जाते हैं, जहां वे मृत कोशिकाओं या गले तक धूल कणों के साथ बलगम की परतों को परिवहन करते हैं ताकि बाद में उन्हें उत्सर्जित किया जा सके।

इसके अलावा, सिलिया फैलोपियन ट्यूब की दीवार पर एक करंट बनाती है, ताकि अंडे की कोशिकाओं को फैलोपियन ट्यूब के माध्यम से ले जाया जा सके। फ्लैगेल्ला (फ्लैगेल्ला) में सिनेमा सिलिया के समान संरचना होती है, लेकिन वे बहुत लंबे होते हैं और सेल लोकोमोशन के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसमें शामिल है, उदाहरण के लिए, शुक्राणु की गति और प्रोटोजोआ का परिवहन।

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रोग

प्राथमिक सिलिअरी डिस्प्लेसिया में, किनोसिलिया दोषपूर्ण होता है और डायनिन अणुओं की संख्या कम हो जाती है। प्राथमिक सिलिअरी डिस्प्लेसिया एक बहुत ही दुर्लभ वंशानुगत विकार है जिसमें परिवहन तंत्र जो सांस में बैक्टीरिया और कणों को ले जाता है वह ठीक से काम नहीं करता है। नतीजतन, किनोसिलिया का आंदोलन गायब है या यह बहुत ही अनियंत्रित है।

इस कारण से, गंदगी के कणों को ब्रोन्कियल म्यूकस या परानासल साइनस के स्राव के साथ ठीक से नहीं पहुंचाया जा सकता है, जिससे ब्रोन्किइक्टेसिस (अपरिवर्तनीय ब्रोन्कियल फैलाव), क्रोनिक ब्रोंकाइटिस या क्रोनिक साइनसाइटिस हो जाता है। यदि पुरुषों में शुक्राणु की फ्लैगेला बीट परेशान होती है, तो बांझपन होता है। अल्जाइमर रोग के संदर्भ में, रोगी के मस्तिष्क में परिवर्तित सूक्ष्मनलिकाएं पाई जाती हैं। इस बीमारी में, एंजाइम MARK2 प्रोटीन ताऊ को प्रभावित करता है। सामान्य कोशिकाओं में, ताऊ सूक्ष्मनलिकाएं से बंधा होता है, जो उन्हें स्थिर करता है। हालांकि, जब MARK2 ताऊ पर कार्य करता है, तो कोशिका परिवहन प्रणाली में साइटोस्केलेटन और अशांति की अस्थिरता होती है, जो अल्जाइमर रोग की पहचान में से एक है।