UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201420 Marks
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Q12.

विभिन्न प्रकार के गुणसूत्री विपथनों का संक्षिप्त वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, गुणसूत्री विपथन (Chromosomal aberrations) की अवधारणा को स्पष्ट करना आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के विपथनों – संख्यात्मक (numerical) और संरचनात्मक (structural) – को परिभाषित करें और प्रत्येक के अंतर्गत आने वाले विशिष्ट प्रकारों (जैसे, aneuploidy, deletion, duplication, inversion, translocation) का विस्तार से वर्णन करें। प्रत्येक प्रकार के विपथन के कारणों, प्रभावों और उदाहरणों पर ध्यान केंद्रित करें। आरेख या तालिका का उपयोग करके जानकारी को संरचित करना उत्तर को अधिक स्पष्ट और समझने योग्य बना देगा।

Model Answer

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Introduction

गुणसूत्र विपथन, जीवों के गुणसूत्रों की संख्या या संरचना में होने वाले परिवर्तन हैं। ये परिवर्तन कोशिका विभाजन के दौरान त्रुटियों के कारण हो सकते हैं और अक्सर गंभीर आनुवंशिक विकारों का कारण बनते हैं। गुणसूत्री विपथन पौधों और जानवरों दोनों में पाए जाते हैं, और मानव स्वास्थ्य के लिए उनका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। गुणसूत्रों की संरचना और कार्यों को समझना, इन विपथनों के प्रभावों को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। इस उत्तर में, हम विभिन्न प्रकार के गुणसूत्री विपथनों का संक्षिप्त वर्णन करेंगे, जिसमें संख्यात्मक और संरचनात्मक दोनों प्रकार शामिल हैं।

गुणसूत्री विपथन के प्रकार

गुणसूत्री विपथनों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संख्यात्मक विपथन और संरचनात्मक विपथन।

1. संख्यात्मक विपथन (Numerical Aberrations)

संख्यात्मक विपथन तब होते हैं जब गुणसूत्रों की संख्या सामान्य संख्या से भिन्न होती है। यह गुणसूत्रों के गैर-विच्छेदन (non-disjunction) के कारण होता है, जो अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) या समसूत्रीविभाजन (mitosis) के दौरान होता है।

  • एनुप्लॉइडी (Aneuploidy): यह तब होता है जब गुणसूत्रों की एक या अधिक प्रतियां गायब होती हैं या अतिरिक्त होती हैं।
    • मोनोसोमी (Monosomy): एक गुणसूत्र की एक प्रति की अनुपस्थिति (जैसे, टर्नर सिंड्रोम - Turner Syndrome, जहाँ एक X गुणसूत्र गायब होता है)।
    • ट्रिसोमी (Trisomy): एक गुणसूत्र की एक अतिरिक्त प्रति की उपस्थिति (जैसे, डाउन सिंड्रोम - Down Syndrome, जहाँ गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रति होती है)।
  • पॉलीप्लॉइडी (Polyploidy): यह तब होता है जब गुणसूत्रों का पूरा सेट अतिरिक्त होता है (जैसे, 3n, 4n)। यह पौधों में अधिक सामान्य है और अक्सर प्रजनन क्षमता में वृद्धि से जुड़ा होता है।

2. संरचनात्मक विपथन (Structural Aberrations)

संरचनात्मक विपथन तब होते हैं जब गुणसूत्र की संरचना बदल जाती है। यह गुणसूत्र के टूटने और फिर से जुड़ने के कारण होता है।

  • विलोपन (Deletion): गुणसूत्र का एक भाग खो जाता है।
  • डुप्लिकेशन (Duplication): गुणसूत्र का एक भाग दोहराया जाता है।
  • इनवर्जन (Inversion): गुणसूत्र का एक भाग टूट जाता है, घूम जाता है और फिर से जुड़ जाता है।
    • पेरीसेंट्रिक इनवर्जन (Pericentric Inversion): सेंट्रोमियर शामिल होता है।
    • पैरासेंट्रिक इनवर्जन (Paracentric Inversion): सेंट्रोमियर शामिल नहीं होता है।
  • ट्रांसलोकेशन (Translocation): गुणसूत्र का एक भाग एक अन्य गुणसूत्र में स्थानांतरित हो जाता है।
    • पारस्परिक ट्रांसलोकेशन (Reciprocal Translocation): दो गुणसूत्रों के बीच भागों का आदान-प्रदान।
    • रॉबर्टसोनियन ट्रांसलोकेशन (Robertsonian Translocation): दो गुणसूत्रों के लंबे भुजाओं का फ्यूजन, अक्सर गुणसूत्र 21 के साथ, डाउन सिंड्रोम का कारण बन सकता है।

विभिन्न विपथनों के प्रभाव

गुणसूत्री विपथनों के प्रभाव विपथन के प्रकार और गंभीरता पर निर्भर करते हैं। कुछ विपथन घातक होते हैं, जबकि अन्य हल्के प्रभावों का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, डाउन सिंड्रोम बौद्धिक अक्षमता और शारीरिक विकारों का कारण बनता है, जबकि टर्नर सिंड्रोम महिलाओं में बांझपन और अन्य स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बन सकता है।

विपथन का प्रकार विवरण उदाहरण प्रभाव
डाउन सिंड्रोम गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रति (ट्रिसोमी 21) मानव बौद्धिक अक्षमता, हृदय दोष, विशिष्ट शारीरिक विशेषताएं
टर्नर सिंड्रोम एक X गुणसूत्र की अनुपस्थिति (मोनोसोमी X) मानव बांझपन, कम कद, हृदय दोष
क्राई-डू-चैट सिंड्रोम गुणसूत्र 5 की छोटी भुजा का विलोपन मानव मानसिक मंदता, विशिष्ट बिल्ली के रोने जैसी आवाज

Conclusion

संक्षेप में, गुणसूत्री विपथन जीवों के गुणसूत्रों की संख्या या संरचना में होने वाले परिवर्तन हैं। ये विपथन संख्यात्मक (एनुप्लॉइडी, पॉलीप्लॉइडी) या संरचनात्मक (विलोपन, डुप्लिकेशन, इनवर्जन, ट्रांसलोकेशन) हो सकते हैं। इन विपथनों के प्रभाव हल्के से लेकर घातक तक हो सकते हैं, और वे कई आनुवंशिक विकारों का कारण बनते हैं। गुणसूत्री विपथनों को समझना आनुवंशिक परामर्श और रोग निदान के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, गुणसूत्री विपथनों के कारणों और प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

गुणसूत्र (Chromosome)
गुणसूत्र डीएनए और प्रोटीन से बने संरचनाएं हैं जो कोशिकाओं के नाभिक में पाई जाती हैं। वे आनुवंशिक जानकारी ले जाते हैं।
गैर-विच्छेदन (Non-disjunction)
अर्धसूत्रीविभाजन या समसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों का सही ढंग से अलग न होना, जिसके परिणामस्वरूप असमान संख्या में गुणसूत्र वाली कोशिकाएं बनती हैं।

Key Statistics

डाउन सिंड्रोम दुनिया भर में प्रति 1,000 जीवित जन्मों में लगभग 1.3 मामले होते हैं।

Source: राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH), 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

अनुमान है कि लगभग 10% ज्ञात गर्भधारण गुणसूत्री विपथनों से प्रभावित होते हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश गर्भावस्था के पहले तिमाही में ही समाप्त हो जाते हैं।

Source: अमेरिकन कॉलेज ऑफ मेडिकल जेनेटिक्स एंड जीनोमिक्स (ACMG), 2022 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

बिल्ली रोने वाला सिंड्रोम

यह गुणसूत्र 5 के विलोपन के कारण होता है और शिशुओं में विशिष्ट बिल्ली के रोने जैसी आवाज से पहचाना जाता है।

Frequently Asked Questions

क्या गुणसूत्री विपथन वंशानुगत होते हैं?

कुछ गुणसूत्री विपथन माता-पिता से विरासत में मिल सकते हैं, जबकि अन्य नए उत्परिवर्तन (mutations) के कारण होते हैं। ट्रांसलोकेशन जैसे कुछ विपथन वंशानुगत हो सकते हैं, जबकि अन्य, जैसे कि गैर-विच्छेदन, आमतौर पर यादृच्छिक होते हैं।

Topics Covered

BiologyGeneticsChromosomesMutationsGenetics