মাইটোসিস বনাম মায়োসিস: দশা, ক্রসিং ওভার আর বিযুক্তির ব্যর্থতা

দুই ধরনের ভাগ

মাইটোসিস একটি কোষকে দুটিতে ভাগ করে, যা জিনগতভাবে তার সঙ্গে অভিন্ন, আর প্রত্যেকটিতেই ক্রোমোজোমের পুরো গুচ্ছ থাকে। একটি নিষিক্ত ডিম এভাবেই একটি শরীর হয়ে ওঠে আর ত্বক, অন্ত্রের আস্তরণ ও রক্ত এভাবেই বদলে যায়। মায়োসিস একটি কোষকে চারটিতে ভাগ করে, আর প্রত্যেকটিতে অর্ধেক ক্রোমোজোম থাকে, যা ডিম আর শুক্রাণু (কিংবা গাছ ও ছত্রাকে রেণু) বানায়। নিষেকে এমন দুটি কোষ মিশে গেলে পুরো সংখ্যাটি ফিরে আসে।

শরীরের কোষ দ্বিপ্রস্থ (2n): তাতে ক্রোমোজোমের দুটি গুচ্ছ থাকে, প্রতিটি বাবা-মা থেকে একটি। মানুষে 2n = 46, অর্থাৎ 23 জোড়া। প্রতিটি জোড়াই সমসংস্থ ক্রোমোজোম: একই জিন, একই ক্রম, হয়তো আলাদা রূপ (অ্যালিল)। যৌন কোষ একপ্রস্থ (n = 23)।

দুটির আগেই: প্রতিলিপি

আন্তর্দশার S দশায় প্রতিটি ক্রোমোজোম নকল হয়। দুটি নকল, অর্থাৎ বোন ক্রোমাটিড, সেন্ট্রোমিয়ারে জোড়া থাকে, আর তাই মাইটোসিসে একটি ক্রোমোজোম একটি X-র মতো দেখায়। ক্রোমোজোমের সংখ্যা একই থাকে (46), কিন্তু DNA-র পরিমাণ দ্বিগুণ হয়, 2C থেকে 4C-তে, যেখানে C হলো একটি গুচ্ছের DNA।

মাইটোসিস, দশা ধরে ধরে

1. প্রোফেজ: লম্বা, সরু ক্রোমাটিন কুণ্ডলী পাকিয়ে ঠাসা ক্রোমোজোম হয়ে যায়; সেন্ট্রোজোমের মাঝে স্পিন্ডল গড়তে শুরু করে।
2. প্রোমেটাফেজ: নিউক্লিয়াসের খাম ভেঙে পড়ে আর স্পিন্ডলের তন্তু প্রতিটি সেন্ট্রোমিয়ারের কাইনেটোকোরে জুড়ে যায়, প্রতিটি ধ্রুবে একটি করে বোন।
3. মেটাফেজ: ক্রোমোজোম বিষুবরেখায়, অর্থাৎ মেটাফেজের পাতে সারি বেঁধে বসে। একটি পরখবিন্দু অপেক্ষা করে, যতক্ষণ না প্রত্যেকটিই দুপাশ থেকে জোড়া হয়।
4. অ্যানাফেজ: বোনেরা আলাদা হয়ে উল্টো ধ্রুবে টেনে যায়। প্রত্যেকটিই এখন নিজের অধিকারেই একটি ক্রোমোজোম।
5. টেলোফেজ আর সাইটোকাইনেসিস: প্রতিটি দলের চারপাশে নিউক্লিয়াসের খাম গড়ে ওঠে, ক্রোমোজোম কুণ্ডলী খুলে যায়, আর কোষটি চেপে দুটি হয়ে যায়।

ফল: দুটি দ্বিপ্রস্থ কোষ, প্রত্যেকটিতে 46 ক্রোমোজোম, প্রতি ক্রোমোজোমে একটি ক্রোমাটিড, 2C DNA।

মায়োসিস, দশা ধরে ধরে

মায়োসিস I সমসংস্থগুলো আলাদা করে:

1. প্রোফেজ I: সমসংস্থ ক্রোমোজোম তাদের দৈর্ঘ্য ধরে জোড়া বাঁধে (সাইন্যাপসিস) আর চার-ক্রোমাটিডের গোছা হয়। বোন-নয় ক্রোমাটিড মিলে যাওয়া অংশ বিনিময় করে: ক্রসিং ওভার, যা কায়াজমা হিসেবে চোখে পড়ে। এটিই সবচেয়ে লম্বা দশা; মানুষের ডিমে তা দশক ধরে থেমে থাকে।
2. মেটাফেজ I: জোড়াগুলো বিষুবরেখায় সারি বেঁধে বসে, আর প্রতিটি জোড়া এলোমেলোভাবে ধ্রুবের দিকে মুখ করে: স্বাধীন বিন্যাস।
3. অ্যানাফেজ I: সমসংস্থগুলো উল্টো ধ্রুবে যায়; বোনেরা একসঙ্গেই থাকে।
4. টেলোফেজ I: দুটি কোষ, প্রত্যেকটিতে দুটি ক্রোমাটিডের 23 ক্রোমোজোম (2C)।

মায়োসিস II হলো নতুন করে নকল করা ছাড়া মাইটোসিসের মতো: প্রতিটি কোষে ক্রোমোজোম সারি বেঁধে বসে, বোনেরা আলাদা হয়ে যায়, আর চারটি একপ্রস্থ কোষ হয়, প্রত্যেকটিতে এক-ক্রোমাটিডের 23 ক্রোমোজোম (1C)।

একটি ভাগ জুড়ে গোনা (n = 23)

• S দশার পরে: 46 ক্রোমোজোম, 92 ক্রোমাটিড, 4C।
• মাইটোসিস, প্রতিটি মেয়ে-কোষ: 46 ক্রোমোজোম, 46 ক্রোমাটিড, 2C।
• মায়োসিস I-র পরে, প্রতিটি কোষ: 23 ক্রোমোজোম, 46 ক্রোমাটিড, 2C।
• মায়োসিস II-র পরে, প্রতিটি কোষ: 23 ক্রোমোজোম, 23 ক্রোমাটিড, 1C।

ক্রোমোজোম গুনুন সেন্ট্রোমিয়ার ধরে, ক্রোমাটিড ধরে নয়: একটি X-আকারের প্রতিলিপি হওয়া ক্রোমোজোম তখনো একটিই ক্রোমোজোম।

প্রতিটি যৌন কোষ আলাদা কেন

কেবল স্বাধীন বিন্যাসই গোটা ক্রোমোজোমের 2ⁿটি মিশেল দেয়: মানুষে 2²³ = 83,88,608। ক্রসিং ওভার, অর্থাৎ প্রতি ক্রোমোজোম জোড়ায় এক থেকে তিনটি বিনিময়, ক্রোমোজোমের ভেতরেও অ্যালিল মিশিয়ে দেয়, তাই সম্ভাব্য যৌন কোষের সংখ্যা কাজের বিচারে সীমাহীন। সঙ্গে এলোমেলো নিষেক জুড়ুন আর একই বাবা-মায়ের কোনো দুটি সন্তানই (অভিন্ন যমজ ছাড়া) একটি জিনোম ভাগ করে না।

বিযুক্তির ব্যর্থতা

একটি সমসংস্থ জোড়া (মায়োসিস I-এ) কিংবা দুটি বোন (মায়োসিস II কিংবা মাইটোসিসে) আলাদা হতে ব্যর্থ হলে একটি মেয়ে-কোষ দুটিই পায় আর অন্যটি একটিও পায় না। একটি বাড়তি ক্রোমোজোমওয়ালা একটি যৌন কোষ নিষেকে একটি ট্রাইসোমি বানায়, আর একটি ক্রোমোজোম কম থাকা একটি মনোসোমি। ট্রাইসোমি 21 (ডাউন সিনড্রোম) হলো টিকে থাকার মতো সবচেয়ে চেনাটি; মায়ের বয়সের সঙ্গে তার ঝুঁকি খাড়াভাবে বাড়ে, কারণ ডিম দশক ধরে মায়োসিস I-এ থেমে থাকে। মাইটোসিসে বিযুক্তির ব্যর্থতা একটি মোজাইক বানায়, আর তা ক্যানসারের কোষে চলতি।

সিমুলেশনটি ব্যবহার করা

মাইটোসিস আর মায়োসিসের সিমুলেটর এক বাবা-মা থেকে লাল আর অন্যটি থেকে নীল ক্রোমোজোম নিয়ে একটি ভাগ চালায়। দেখে নেওয়ার মতো কিছু:

• দুটি জোড়া নিয়ে মাইটোসিস চালান, তারপর একই নিয়ে মায়োসিস, আর শেষটা মিলিয়ে দেখুন: চার ক্রোমোজোমের দুটি কোষ, আর দুই ক্রোমোজোমের চারটি কোষ।
• মায়োসিসে প্রোফেজ I দেখুন: একটি লাল আর একটি নীল ক্রোমাটিডের ডগা ক্রসওভারের বিন্দুতে রং বদলে নেয়। স্লাইডারটি নড়ান আর বদলানো টুকরোটির মাপ বদলে যায়।
• কয়েকবার Reset চাপুন আর মেটাফেজ I-এ খেয়াল করুন প্রতিটি লাল ক্রোমোজোম কোন দিকে মুখ করছে: তা এলোমেলোভাবে বদলায়।
• বিযুক্তির ব্যর্থতা টিক করে শেষ কোষগুলোতে ক্রোমোজোমের গোনা পড়ে নিন।

আদলটি যা ধরে নেয়

• ক্রমে ছোট হওয়া দৈর্ঘ্যের চার জোড়া পর্যন্ত ক্রোমোজোম, যা আসল সংখ্যাটির জায়গা নেয়।
• প্রতি জোড়ায় একটি ক্রসওভার, প্রতিটি ক্রোমোজোম ধরে একই বিন্দুতে, ভেতরের দুটি ক্রোমাটিডের মাঝে। আসল ক্রসওভার সংখ্যায় আর অবস্থানে হেরফের করে, আর বোন-নয় যেকোনো ক্রোমাটিড জোড়া নিয়েই হতে পারে।
• বাঁধা দশার সময়। আসল মাইটোসিসে লাগে প্রায় একদিন লম্বা একটি কোষচক্রের প্রায় এক ঘণ্টা, আর তার প্রায় পুরোটাই আন্তর্দশা নেয়; মায়োসিসের প্রোফেজ I শুক্রাণুতে দিন আর ডিমে দশক ধরে চলতে পারে।
• কেবল প্রথম জোড়ার বিযুক্তির ব্যর্থতা, আর তা প্রথম ভাগে।
• ছকে আঁকা কোষ: সেন্ট্রোজোম, স্পিন্ডল আর নিউক্লিয়াস সরল করা; আর কোনো অঙ্গাণু নেই, আর মায়োসিসের চারটি ফল সমান করে আঁকা।

কিনারার বেলা

• একটি জোড়া (2n = 2): বিন্যাসের মাত্র দুটি পথ; মায়োসিসের ফলগুলো কেবল ক্রসিং ওভারেই আলাদা।
• একটি ক্রোমোজোমের একেবারে প্রান্তে ক্রসিং ওভার প্রায় কিছুই বদলায় না; সেন্ট্রোমিয়ারের কাছে তা প্রায় একটি গোটা বাহুই বদলে দেয়।
• মাইটোসিসে বিযুক্তির ব্যর্থতা 2n + 1 আর 2n − 1 কোষ দেয়; মায়োসিস I-এ n + 1-র দুটি আর n − 1-র দুটি কোষ।
• DNA-র পরিমাণ সাইটোকাইনেসিস পর্যন্ত গোটা মাইটোসিস জুড়ে 4C-ই থাকে, অ্যানাফেজে বোনেরা আলাদা হয়ে যাওয়ার পরেও।

আদলটি কোথায় আর ঠিক থাকে না

• ডিমে অসমান ভাগ। স্ত্রী মায়োসিসে ভাগগুলো বেঢপ: একটি বড় ডিম আর দুটি বা তিনটি খুদে ধ্রুবীয় দেহ, যা মরে যায়। কেবল পুরুষ মায়োসিসই চারটি সমান শুক্রাণু দেয়।
• যৌন ক্রোমোজোম। X আর Y জোড়া বাঁধে কেবল তাদের ডগার ছোট অংশে, আর সিমুলেশনের সমসংস্থগুলো সবই অটোজোম।
• গাছের কোষ চেপে ভাগ হওয়ার বদলে মাঝ থেকে বাইরের দিকে একটি নতুন দেয়াল গড়ে (একটি কোষ পাত), আর অনেক গাছ বহুপ্রস্থ, অর্থাৎ দুইয়ের বেশি গুচ্ছওয়ালা।
• ভুল আর পরখবিন্দু। আসল কোষে স্পিন্ডলের পরখবিন্দু থাকে, কোহেসিন প্রোটিন থাকে যা বোনেদের একসঙ্গে ধরে রাখে আর অ্যানাফেজে কেটে যায়, আর মেরামতের পথ থাকে; এগুলো ব্যর্থ হলে কোষের হাতে গোটা বাড়তি গুচ্ছ কিংবা ভাঙা ক্রোমোজোম পড়তে পারে, যা এই আদল দেখায় না।
• ব্যাকটেরিয়া দুটির একটিও করে না; তারা একটিমাত্র বৃত্তাকার ক্রোমোজোম নকল করে আর দুভাগে ভেঙে যায়, যেমন ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধির সিমুলেটর-এ।

পাশের সরঞ্জাম

পানেট স্কোয়ারের হিসাব আর তার পথনির্দেশ, একটি পানেট স্কোয়ার কীভাবে কাজে লাগাবেন দিয়ে বাবা-মা থেকে সন্তানে অ্যালিল অনুসরণ করুন; প্রাকৃতিক নির্বাচন আর দলীয় জিনতত্ত্বের সিমুলেটর-এ দেখুন প্রজন্ম ধরে অ্যালিলের ঘনত্ব কীভাবে বদলায়; আর DNA আর RNA ভাঁজ দর্শক-এ যে অণুটি নকল হচ্ছে তা দেখে নিন।