1. INTERPHASE
ஒரு செல் இரண்டாக பிரியும் பட்சத்தில், அதன் அளவு அதற்கேற்றார்போல் பெரிதாகவேண்டும். மேலும், அதனுள்ளிருக்கும் DNAயும் இரட்டிப்பாகவேண்டும். இவ்வாறு, அளவில் பெருத்தல், DNA இரட்டிப்பாதல் என ஒரு செல், தன்னை தயார்படுத்தும் இந்த நிலைக்கு, Interphace என பெயர். (Interphase is the phase in which the cell prepares for division by growing, replicating its DNA, and ensuring all necessary components are in place.)
Interphase நிலையின் முதல் துணைநிலை : G1 நிலை : இந்த நிலையில்தான், செல் அளவில் பெரிதாகும். DNA இரட்டிப்பாதலுக்கான ஆற்றல் திரட்டப்படும். During G1 phase, the cell has recently divided or is preparing to divide. The cell grows in size, synthesizes proteins, and performs its normal functions. It accumulates the necessary resources, such as energy and raw materials, for the upcoming DNA replication in the S phase. This phase is also a checkpoint where the cell assesses its readiness for DNA replication. If conditions are favorable and the cell is healthy, it proceeds to the S phase.
Interphase நிலையின் இரண்டாம் துணைநிலை: S நிலை : Synthesis நிலை எனப்படும் இந்த S நிலையில்தான் DNA இரட்டிப்பாகும். The S phase is a critical part of interphase. DNA replication occurs during this phase. The cell's genetic material, consisting of chromosomes, is duplicated. Each chromosome is replicated to form two identical sister chromatids. By the end of the S phase, the cell has twice the amount of DNA it had at the beginning of interphase. Interphase நிலையின் மூன்றாம் துணைநிலை: G2 நிலை : இதுவரை நடந்தவற்றில் பிழை உள்ளதா என ஆராய்வதுதான் இந்த நிலை. In G2 phase, the cell continues to grow and prepare for cell division, particularly mitosis or meiosis. It checks for errors in DNA replication. If any problems are detected, the cell will attempt to repair the DNA before proceeding to division.
2. MITOSIS
செல் சுழற்சியில் Interphase முடிந்ததும் அடுத்தநிலை, மைட்டாஸிஸ் (Mitosis) நிலை. இந்த நிலைதான், உடல் வளர்ச்சி, திசு மீட்டுருவாக்கம் முதலானவற்றிற்கு வழிவகுக்கும். Mitosis is a process of cell division that results in the formation of two identical daughter cells, each with the same number of chromosomes as the parent cell. This process is essential for growth, tissue repair, and the maintenance of a constant cell population in multicellular organisms.
Mitosis-ன் முதல் துணை நிலை : புரோஃபேஸ்
DNA-யும், புரதமும் ஒன்றாக சேர்ந்த அமைப்பு, குரோமட்டிடு எனப்படும். பல குரோமட்டிடுகள் ஒன்று சேர்ந்த அமைப்பு, குரோமோசோம் எனப்படும். மனிதனில், ஒரு செல்லுக்கு, 46 குரோமோசோம்கள் இருக்கும். Each human cell typically contains 46 chromosomes, organized as 23 pairs. These pairs consist of one chromosome inherited from the individual's biological mother and one from their biological father. புரோஃபேஸின்போது, இரண்டு "ஒன்று போன்ற குரோமட்டிடுகள்" ஒன்றுசேர்ந்து குரோமோசோமை உருவாக்கும். இந்த குரோமட்டிட் ஜோடி, நீர் நிரப்பப்பட்ட, சுரைக்காய் பலூனில், நடுவில் ரப்பரால் இறுக்கியதுபோன்ற தோற்றமுடையது. அந்த ரப்பர் இடப்பட்ட நடுப்பகுதியை, சென்ட்ரோமியர் என்பர். உட்கரு உடைந்து, அதனுள்ளிருக்கும் குரோமோசோம்கள், செல்லின் பிற பகுதிகளுக்கு பரவும் நிலையை புரோ மெட்டாஃபேஸ் என்பர். During prophase, the chromatin (a complex of DNA and proteins) condenses into visible structures called chromosomes. Each chromosome consists of two identical sister chromatids, which are held together at a region called the centromere. The nuclear envelope begins to break down, allowing the contents of the nucleus to mix with the rest of the cell.
Mitosis-ன் 2ம் துணை நிலை: மெட்டாஃபேஸ்
இந்த நிலையில்தான், உட்கரு உடைந்து செல்லினுள் உலவும் குரோமோசோம்கள் அடுக்கப்படும். அங்கங்கு அலைந்துதிரியும் குரோமோசோம்கள், செல்லின் நடுப்பகுதியில் அடுக்கப்படும். இவ்வாறு அடுக்கப்பட, ஒரு சுவாரசியமான கூத்தே செல்லினுள் நடைபெறும். குரோமோசோம்களின் நடுப்பகுதியான சென்ட்ரோமியர், ஸ்பின்டிள் நார்களில் இணைக்கப்படும். இந்த ஸ்பின்டிள் நார்கள் என்பவை, செல்லின் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதியில் நீட்டிக்கட்டப்பட்ட அமைப்பைப் பெற்றிருக்கும். இந்த ஸ்பின்டிள் நார்கள், ஒரு வித அதிர்வுகளோடு அசையும். இந்த அதிர்வின் இறுதியில், குரோமோசோம்கள் யாவும், நட்டநடுவில்! Metaphase is a crucial stage in mitosis where chromosomes, each composed of two sister chromatids, align precisely at the cell's metaphase plate, ensuring that each daughter cell will receive an identical set of chromosomes. This alignment is achieved through the attachment of spindle fibers to the centromeres of the chromosomes, guaranteeing the equal distribution of genetic material during the subsequent phase, anaphase, and ultimately contributing to the faithful replication of the parent cell.
Mitosis-ன் மூன்றாம் துணை நிலை : அனாஃபேஸ்
இந்த நிலையில், நடுவில் ரப்பர் இடப்பட்ட சுரைக்காய் பலூன்களாகிய குரோமோசோம்களின் நடுப்பகுதியாகிய சென்ட்ரோமியரில் பிளவு ஏற்பட்டு, மாற்றான் சூரியாக்கள் இரண்டாவதுபோல, குரோமோசோம்கள் இரண்டாகும். ஸ்பின்டிள் நார்கள், எதிரெதிர் திசைகளில் இழுக்கப்படும். எனவே, இரண்டு பக்கங்களிலும், சமமான எண்ணிக்கையில் குரோமோசோம்கள் சேர்க்கப்படும். Anaphase is characterized by the separation of sister chromatids. The centromere of each chromosome divides, allowing the spindle fibers to pull the sister chromatids apart. As a result, identical sets of chromosomes are pulled toward opposite poles of the cell.
Mitosis-ன் நான்காம் துணை நிலை: டீலோஃபேஸ்
இந்த நிலையில், நுண்ணிய ஸ்பின்டிள் நார்கள் மறையும். செல் பிரியும். இரண்டு குழுக்களாக பிரிந்து நிற்கும் குரோமோசோம்களை, புதிய உட்கரு கவசம் சூழும். குரோமோசோம்கள், மீண்டும் குரோமட்டிடுகளாக உடையும். தனி செல்கள், சைட்டோகைனசிஸ் எனப்படும் இறுதி நிலையில் உண்டாகும். Telophase marks the near completion of mitosis. Two distinct nuclei begin to form around the separated sets of chromosomes. The chromosomes begin to decondense back into chromatin. A new nuclear envelope forms around each set of chromosomes.
3. MEIOSIS (I)
செல் சுழற்சியில் பாலினப்பெருக்க செல்களில் நடைபெறும் விசேசமான செல் பிரிதல் நிலை, மியாசிஸ் நிலை. பாலின பெருக்க செல்களாகிய விந்து மற்றும் அண்ட செல்களில் மியாசிஸ் பிரிதல் தான் நடைபெறும். மைட்டாசிஸில் செல் பிரிந்து இரண்டு குழந்தை செல்கள்தான் உருவாகும். ஆனால் மியாசிஸில், நான்கு குழந்தை செல்கள் உருவாகும். மைட்டாஸில் உருவாகும் குழந்தை செல்களிடம், பெற்றோர் செல்லில் இருந்த எண்ணிக்கையிலேயே குரோமோசோம்கள் காணப்படும் (இரட்டிப்பாகி பிரிவதால்). மியாசிஸிலோ, குழந்தை செல்களிடம், பாதி எண்ணிக்கையில்தான் குரோமோசோம்கள் காணப்படும். Meiosis is a specialized form of cell division that occurs in the cells responsible for sexual reproduction, such as the formation of sperm cells (in males) and egg cells (in females). Unlike mitosis, which results in two genetically identical daughter cells, meiosis produces four non-identical daughter cells, each with half the number of chromosomes as the parent cell. This reduction in chromosome number is essential for sexual reproduction and genetic diversity. Meiosis செல் பிரிதலின் இரண்டு நிலைகள் மியாசிஸ் I மற்றும் மியாசிஸ் II. Meiosis consists of two main divisions: meiosis I and meiosis II.
ஜீன் : ஜீன் என்பது, ஒரு குறிப்பிட்ட மரபு பண்பை வைத்திருக்கும் பெட்டகம் எனலாம். இவை, DNA-யில் காணப்படும் நுண் துண்டங்கள். உதாரணமாக, ஒரு மீனின் நிறத்திற்கான மரபு பொருளை ஒரு ஜீன் வைத்திருக்கலாம். மற்றொரு ஜீனோ, அதன் துடுப்பு எவ்வளவு நீளம் இருக்கவேண்டும் என்பதற்கான மரபு பொருளை வைத்திருக்கலாம். Genes are segments of DNA that contain instructions for building and maintaining an organism. In a fish, one gene might carry the instructions for producing the pigment responsible for the fish's coloration, while another gene might provide instructions for the development of its gills.
ஜீனோம் : எல்லா ஜீன்களையும் சேர்த்து ஜீனோம் என்பது வழமை. A genome is the complete set of an organism's genetic material, which includes all of its genes.
அல்லீல் : ஒரு ஜீன், மீனின் வால் சற்று நீளமானதாகயிருக்கும் வண்ணம் மரபுபொருளை வைத்திருக்கும். மற்றொன்றோ, கட்டையாகயிருப்பதற்கான மரபுபொருளைக் கொண்டிருக்கும். இரண்டும் மீன் வாலின் நீளத்திற்கான மரபுபொருளை வைத்திருந்தும், ஒன்றுக்கொன்று மாறுபடுகின்றன. அதாவது, ரகம் ரகமாக (Versions) உள்ளன. இவற்றையே, அல்லீல்கள் என்பர். Alleles are different versions or variants of a gene. Let's say there's a gene in a fish that determines its fin shape. There might be two alleles of this gene: one that results in a fish having long, pointed fins and another that results in short, rounded fins. These are two different alleles of the same gene that lead to variations in the fish's fin shape.
ஹோமோலாகஸ் குரோமோசோம்கள்
ஹோமோலாகஸ் குரோமோசோம்கள் எனப்படுபவை ஒரே வகை ஜீன்களின் வெவ்வேறு அல்லீல்களைக் கொண்டிருக்கும். Homologous chromosomes are a pair of chromosomes found in diploid organisms, like humans, that carry the same genes but may have different alleles (variants) of those genes. These chromosomes are similar in size, shape, and gene content. One homologous chromosome in the pair comes from the organism's mother, and the other comes from the organism's father.
Meiosis I-ன் முதல் நிலை : Prophase I
இந்த நிலையில், உட்கருவினுள், ஹோமோலாகஸ் குரோமோசோம்கள் ஜோடியாகின்றன. அதாவது, ஒரு குரோமோசோம், மீனின் வால் நீளம் கட்டையாகயிருக்கவும், பிரிதொன்று, நீளமானதாகயிருக்கவுமான மரபுபொருளைக் கொண்டிருக்கலாம். அதாவது, அல்லீல்களாகயிருக்கலாம்! இவ்வாறு அல்லீல் ஜோடிகள் உருவாவதை, Synapsis என்பர். இப்படி ஜோடிகள் உருவாகும்போது, அவற்றினுளுள்ள மரபு பொருட்கள் ஒன்றாக கலக்க வாய்ப்புள்ளது. அவ்வாறு கலக்கும் செயலுக்கு, Crossing Over என பெயர். இப்படி கலந்தால், புதிய மரபு பண்புகள் தோன்றும். அதாவது, நெட்டையாகவுமல்லாமல் குட்டையாகவுமல்லாமல் புதிய நீளத்தில் வாலுடைய மீன் தோன்றலாம். கடைசியாக, உட்கரு வெடித்து, உள்ளேயுள்ள ஜோடிகள் செல்லினுள் வலம் வரும். சுரைக்காய் பலூனின் நடுவில் ரப்பர் இடப்பட்ட அமைப்பில்தான் இவையும் இருக்கும். ரப்பர் இடப்பட்ட பகுதி, சென்ட்ரோமியர் எனப்படும். This is the longest and most complex phase of meiosis. During this stage, homologous chromosomes (chromosomes with similar genes but potentially different variants or alleles) pair up in a process called synapsis. This pairing forms structures called tetrads. Genetic recombination, or crossing-over, can occur between chromatids of homologous chromosomes, leading to genetic diversity. At the end of prophase I, the nuclear envelope breaks down.
Meiosis I-ன் 2ம் நிலை : Metaphase I
இந்நிலையில், ஹோமோலாகஸ் குரோமோசோம் ஜோடிகள், மெட்டாஃபேஸ் தட்டு எனப்படும் அமைப்பில் அடுக்கப்படுகின்றன. மைட்டாஸிஸில் இருந்ததுபோலவே, இங்கும் ஸ்பின்டிள் நார்கள்தான் இந்த ஜோடிகளை நட்டநடுவில் கொணர்கின்றன. The tetrads align at the cell's equatorial plane, known as the metaphase plate. Unlike mitosis, where individual chromosomes align, here, homologous chromosomes are paired.
Meiosis I-ன் மூன்றாம் நிலை : Anaphase I
ஜோடிகள் பிரிக்கப்படவேண்டிய நேரம் நெருங்கிவிட்டது. சென்ட்ரோமியரில் கீறல் ஏற்பட, ஜோடிகள் வடகலை, தென்கலை என்பது போல, இரு குழுக்களாக பிரிகின்றன. Homologous chromosomes are pulled apart and move to opposite poles of the cell. Each resulting cell now has a unique combination of genetic material due to crossing-over.
Meiosis I-ன் நான்காம் நிலை : Telophase I
இப்போது, பிரிந்துபோய் தனித்து நிற்கும் ஜோடிகளை உட்கரு கவசம் மூடிடும். சைட்டோகைனெஸிஸ் நிலையில், இந்த இரண்டு கவசஞ்சூழ்ந்த அமைப்புகளும், தனி செல்களாக மாறி வெளிவருகின்றன. இதில், நினைவில் கொள்ளவேண்டியது, குரோமோசோம்களின் எண்ணிக்கையைத்தான். மைட்டாசிஸிலோ, அவை இரட்டிப்பாக்கி பிரிக்கப்பட்டன. எனவே, குழந்தை செல்களிடமும் சம எண்ணிக்கையில் குரோமோசோம்கள் இருந்திருக்கும். ஆனால் மியாசிஸிலோ, ஜோடிகள் அப்படியே பிரிக்கப்படுகின்றன. அப்படியென்றால், குழந்தை செல்களிடம் பாதி எண்ணிக்கையில்தான் குரோமோசோம்கள் காணப்படும். இதை, ஹாப்ளாய்டு என்பர். The cell undergoes cytokinesis, splitting into two daughter cells. Each daughter cell is haploid, meaning it has half the number of chromosomes as the original cell. However, each chromosome is still composed of two sister chromatids.
4. MEIOSIS (II)
ஹேப்ளாய்டு : பொதுவாக ஒரு உயிரினத்தின் உடலில் காணப்படும் குரோமோசோம்களின் எண்ணிக்கையில் பாதியை மட்டுமே கொண்டிருக்கும் செல்கள். மியாசிஸில் உருவாகும் செல்களில், குரோமோசோம் எண்ணிக்கை பாதியாக குறையக்கண்டோம்! அவை, ஹேப்ளாய்டுகள்தான்! Haploid refers to a cell or organism that has a single set of chromosomes (n). In humans, the haploid number is 23. This means that gametes, like sperm and eggs, have 23 chromosomes each. Haploid cells are produced through meiosis, where the chromosome number is reduced by half.
டிப்ளாய்டு : இரட்டைப்படை எண்ணிக்கையில் குரோமோசோம்களை கொண்டிருக்கும் செல்கள். Diploid refers to a cell or organism that has two sets of chromosomes (2n). In humans, the diploid number is 46, as most of our somatic cells have 46 chromosomes (23 pairs). Diploid cells have two homologous copies of each chromosome, one inherited from each parent.
கேமேட் : இனப்பெருக்க செல்களுக்கு, பொதுவாக கேமேட் என பெயர். இவை, ஹேப்ளாய்டுகள்! மியாசிஸில்தானே உருவாகின்றன?! Gametes are specialized sex cells involved in sexual reproduction. In humans, the two primary types of gametes are sperm (produced by males) and eggs or ova (produced by females). Gametes are haploid, meaning they have half the chromosome number of somatic cells (body cells).
சைக்கோட் : ஹேப்ளாய்டுகளாக இருக்கும் எதிரெதிர் பாலின இனப்பெருக்க செல்கள், ஒன்று சேருகையில் டிப்ளாய்டுகளாகின்றன. இவையே, சைக்கோட்டுகள்! A zygote is a cell formed by the fusion of two gametes during fertilization.It represents the first cell of a new individual in sexually reproducing organisms. The zygote is diploid because it contains one set of chromosomes from each parent, resulting in a complete set of chromosomes (46 in humans).
மியாசிஸ் II-ன் முதல் நிலை : புரோஃபேஸ் II
மியாசிஸ் ஒன்றில், புதிய ஹேப்ளாய்டு செல்கள் உருவானதைக் கண்டோம். இவற்றிலுள்ள குரோமோசோம்கள், ஜோடியான குரோமட்டிடு அமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கும் என அறிந்தோம். மேலும், அவை நடுவே சென்ட்ரோமியரில் கட்டப்பட்டுள்ளன என்றும் கண்டோம். புரோஃபேஸ் இரண்டில் புதிதாக உருவான இந்த செல்களின் உட்கருக்கள் வெடித்து, உள்ளேயுள்ள குரோமோசோம்கள், செல்லின் சைட்டோபிளாசத்தில் வலம் வருகின்றன. The cells produced during meiosis I enter prophase II, where the nuclear envelope may break down again, chromosomes condense, and spindle fibers form.
மியாசிஸ் II-ன் இரண்டாம் நிலை : மெட்டாஃபேஸ் II
இதில், வழக்கம்போல குரோமோசோம்கள் செல்லின் நட்டநடுவில் அடுக்கப்படுகின்றன. Chromosomes align at the cell's equatorial plane, similar to metaphase in mitosis. Importantly, each chromosome now consists of two sister chromatids.
மியாசிஸ் II-ன் மூன்றாம் நிலை : அனாஃபேஸ் II
இந்நிலையில், அடுக்கப்பட்ட குரோமோசோம்கள், இரு திசையிலும், ஸ்பின்டிள் நார்களோடு இழுக்கப்படும் என அறிந்துள்ளோம். The sister chromatids are pulled apart by the spindle fibers and move toward opposite poles of the cell.
மியாசிஸ் II-ன் நான்காம் நிலை : டீலோஃபேஸ் II
உட்கரு கவசம், உண்டான குழுக்களை சூழும் நிலை இது! Nuclear envelopes form around the separated chromatids, resulting in the formation of four distinct haploid daughter cells, each with a unique combination of genetic material.
மியாசிஸ் II-ல் என்னதான் நடக்கிறது?
மியாசிஸின் முதல்நிலையில் உருவாகும் இரண்டு புது ஹேப்ளாய்டு செல்களையும், அவற்றின் ஜோடி குரோமட்டிடுகளை மேலும் பகர்த்து, ஒன்றுக்கொன்று மரபுரீதியில் மாறுபடும் நான்கு புது செல்களை உருவாக்குதல். Meiosis II occurs as the second stage of meiosis, a specialized form of cell division that is crucial for the formation of haploid gametes (sperm and egg cells) in sexually reproducing organisms. The primary purpose of meiosis II is to further reduce the chromosome number, ensuring that the resulting gametes are haploid and genetically diverse. Meiosis I, the first stage of meiosis, separates homologous chromosomes, reducing the chromosome number from diploid (2n) to haploid (n) in two daughter cells. These haploid cells each have one set of chromosomes, but they are still composed of pairs of sister chromatids held together by centromeres. The next step is to separate these sister chromatids, which are genetically identical copies of each chromosome. Meiosis II accomplishes this separation.
செல் சுழற்சி சீர்மைபடுத்தல்
செல் எப்போது பிரியவேண்டும்… எப்போது பிரியக்கூடாது என சீர்மைபடுத்தும் நிகழ்வு. The cell cycle is the series of events that a cell goes through to divide and produce new cells. Proper regulation of the cell cycle is crucial. செல் சுழற்சி சீர்மைபடுத்தலில் Checkpoints ஒவ்வொரு நிலை முடியும்போதும், எல்லாம் சரியாக நடந்துள்ளதா என ஊர்ஜிதப்படுத்தும், இடை நிலைகள். The cell cycle is regulated at specific checkpoints where the cell assesses whether conditions are suitable for progression. G1 Checkpoint occurs at the end of the G1 phase. The cell checks for DNA damage and the availability of essential nutrients. If conditions are favorable, the cell proceeds to replicate its DNA. G2 Checkpoint occurs at the end of the G2 phase, just before mitosis. The cell checks if DNA replication is complete and if there are any DNA errors. If all is well, the cell enters mitosis. Mitotic Checkpoint ensures that all chromosomes are properly aligned on the spindle fibers during metaphase. If not, cell division is delayed until the issue is resolved.
புற்றுநோய்
செல் சுழற்சியை சீர்படுத்தும் ஜீன்களில் மாற்றங்கள் ஏற்பட்டால், கட்டடங்கா அளவில் செல்பிரிதல் ஏற்படும். அதாவது, புற்றுநோய்க்கு வித்திடும். Cancer often involves mutations in genes responsible for cell cycle regulation. These mutations can lead to uncontrolled cell division and tumor formation.
தேவையற்ற நேரங்களில் செல் பிரிதல்
CDK எனப்படுபவை, Cyclin Dependent Kinases ஆகும். இவை செயல்படுத்தப்படுவதன் மூலமாக, செல் பிரிதல் கட்டுபடுத்தப்படுகிறது. இதற்கு, Cyclin எனப்படும் பொருள் தேவை. இந்த Cyclin தனது அளவில், கூடியும் குறைந்தும் காணப்படும். அவ்வாறு Cyclin-ல் ஏற்படும் மாற்றங்கள், CDK-ஐத் தூண்டுகின்றன. Activation of CDKs is tightly controlled by the presence of their regulatory partners, cyclins. Cyclin levels rise and fall in a cyclical manner, and their binding to CDKs activates them. This ensures that CDKs are only active when needed, preventing cells from dividing uncontrollably. ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையில், DNA சிதைவு இருந்ததென்றால், செல் சுழற்சியையே சற்று நேரம் நிறுத்தி, அந்த DNA-யை சரி செய்யவோ, அறவே அகற்றவோ விழையும் புரதம் p53. Proteins like p53 can halt the cell cycle in response to DNA damage, allowing time for repair.
கருத்துகள்