UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201920 Marks
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Q9.

कोशिकीय आसंजन के सामान्य सिद्धांतों की संक्षेप में चर्चा कीजिए । आसंजन अभिग्राहियों (रिसेप्टर्स) की पहचान एवं लक्षण वर्णन के बारे में टिप्पणी कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका आसंजन के मूलभूत सिद्धांतों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, आसंजन अभिग्राहियों (रिसेप्टर्स) की पहचान और उनके लक्षण वर्णन पर ध्यान केंद्रित करना होगा। उत्तर को स्पष्ट रूप से संरचित करें, परिभाषाओं, उदाहरणों और प्रासंगिक विवरणों का उपयोग करें। कोशिका आसंजन के प्रकारों (जैसे, होमोटाइपिक, हेटेरोटाइपिक) और विभिन्न प्रकार के आसंजन अणुओं (जैसे, कैडहेरीन, इंटीग्रिन) पर चर्चा करें।

Model Answer

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Introduction

कोशिका आसंजन (Cell adhesion) एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जो कोशिकाओं को एक-दूसरे से और बाह्य मैट्रिक्स से जुड़ने की अनुमति देती है। यह प्रक्रिया विकास, ऊतक रखरखाव, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और घाव भरने जैसे कई महत्वपूर्ण कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। कोशिका आसंजन में विभिन्न प्रकार के अणु शामिल होते हैं जो कोशिका सतह पर मौजूद होते हैं और विशिष्ट रिसेप्टर्स के माध्यम से अन्य कोशिकाओं या मैट्रिक्स घटकों के साथ बातचीत करते हैं। कोशिका आसंजन की समझ कैंसर मेटास्टेसिस और सूजन संबंधी बीमारियों जैसी विभिन्न बीमारियों के लिए महत्वपूर्ण है।

कोशिका आसंजन के सामान्य सिद्धांत

कोशिका आसंजन कई सिद्धांतों पर आधारित है, जिनमें शामिल हैं:

  • आणविक विशिष्टता: कोशिका आसंजन में शामिल अणु विशिष्ट होते हैं और केवल विशिष्ट रिसेप्टर्स के साथ ही जुड़ते हैं।
  • कैल्शियम निर्भरता: कुछ आसंजन अणु, जैसे कैडहेरीन, कैल्शियम आयनों पर निर्भर होते हैं ताकि वे ठीक से कार्य कर सकें।
  • ऊर्जा निर्भरता: कोशिका आसंजन एक ऊर्जा-निर्भर प्रक्रिया है, जिसके लिए एटीपी की आवश्यकता होती है।
  • यांत्रिक शक्ति: कोशिका आसंजन कोशिकाओं को यांत्रिक तनाव का सामना करने की अनुमति देता है।

आसंजन अणुओं के प्रकार

विभिन्न प्रकार के आसंजन अणु होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • कैडहेरीन: ये कैल्शियम-निर्भर ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन हैं जो होमोटाइपिक आसंजन (समान प्रकार की कोशिकाओं के बीच) में शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, E-कैडहेरीन एपिथेलियल कोशिकाओं में पाया जाता है।
  • इंटीग्रिन: ये हेटेरोडिमर ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन हैं जो बाह्य मैट्रिक्स घटकों के साथ बातचीत करते हैं। वे कोशिका प्रवास, विभेदन और अस्तित्व में शामिल होते हैं।
  • सेलेक्टिन: ये कार्बोहाइड्रेट-बाध्यकारी प्रोटीन हैं जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं के रोलिंग और आसंजन में शामिल होते हैं।
  • इम्यूनोग्लोबुलिन सुपरफैमिली सदस्य: जैसे कि ICAM-1 और VCAM-1, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

आसंजन अभिग्राहियों (रिसेप्टर्स) की पहचान एवं लक्षण वर्णन

आसंजन अभिग्राहियों (रिसेप्टर्स) की पहचान और लक्षण वर्णन कोशिका आसंजन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके इन रिसेप्टर्स की पहचान की जा सकती है, जिनमें शामिल हैं:

  • इम्यूनोफ्लोरेसेंस: विशिष्ट एंटीबॉडी का उपयोग करके कोशिका सतह पर रिसेप्टर्स का पता लगाया जा सकता है।
  • फ्लो साइटोमेट्री: कोशिकाओं की सतह पर रिसेप्टर्स की मात्रा निर्धारित की जा सकती है।
  • वेस्टर्न ब्लॉटिंग: कोशिका के लाइसेट में रिसेप्टर्स की उपस्थिति का पता लगाया जा सकता है।
  • जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण: आरटी-पीसीआर या माइक्रोएरे का उपयोग करके रिसेप्टर्स के जीन अभिव्यक्ति स्तर को मापा जा सकता है।

आसंजन रिसेप्टर्स के लक्षण वर्णन में उनकी बाध्यकारी विशिष्टता, सिग्नलिंग मार्ग और जैविक कार्यों का अध्ययन शामिल है। उदाहरण के लिए, इंटीग्रिन सिग्नलिंग मार्ग कोशिका प्रवास, विभेदन और अस्तित्व को विनियमित करने में शामिल होते हैं।

कोशिका आसंजन के प्रकार

आसंजन का प्रकार विवरण उदाहरण
होमोटाइपिक आसंजन समान प्रकार की कोशिकाओं के बीच आसंजन कैडहेरीन-कैडहेरीन इंटरैक्शन
हेटेरोटाइपिक आसंजन विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के बीच आसंजन इंटीग्रिन-बाह्य मैट्रिक्स इंटरैक्शन
मध्यवर्ती आसंजन कोशिकाओं को एक-दूसरे से जोड़ने के लिए मध्यवर्ती फिलामेंट्स का उपयोग डेस्मोसोम और हेमिडेस्मोसोम

Conclusion

कोशिका आसंजन एक जटिल प्रक्रिया है जो कई महत्वपूर्ण जैविक कार्यों में शामिल है। आसंजन अणुओं और रिसेप्टर्स की पहचान और लक्षण वर्णन कोशिका आसंजन को समझने और विभिन्न बीमारियों के लिए नए उपचार विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, कोशिका आसंजन के आणविक तंत्र 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

कैडहेरीन
कैडहेरीन कैल्शियम-निर्भर ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन का एक परिवार है जो कोशिका-कोशिका आसंजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वे एपिथेलियल और अन्य ऊतकों में पाए जाते हैं और होमोटाइपिक आसंजन में शामिल होते हैं।
इंटीग्रिन
इंटीग्रिन हेटेरोडिमर ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन हैं जो बाह्य मैट्रिक्स घटकों के साथ बातचीत करते हैं। वे कोशिका प्रवास, विभेदन और अस्तित्व में शामिल होते हैं।

Key Statistics

कैंसर कोशिकाओं में कैडहेरीन अभिव्यक्ति का नुकसान मेटास्टेसिस से जुड़ा हुआ है। लगभग 70% आक्रामक कैंसर में E-कैडहेरीन का निम्न स्तर पाया जाता है।

Source: Knowledge cutoff 2023

इंटीग्रिन-आधारित दवाएं वर्तमान में नैदानिक परीक्षणों में हैं, और 2023 तक, लगभग 15 इंटीग्रिन-लक्षित दवाएं विकसित की जा रही हैं।

Source: ClinicalTrials.gov (Knowledge cutoff 2023)

Examples

घाव भरने में कोशिका आसंजन

घाव भरने की प्रक्रिया में, कोशिका आसंजन महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फाइब्रोब्लास्ट और अन्य कोशिकाएं घाव स्थल पर प्रवास करती हैं और कोलेजन और अन्य मैट्रिक्स घटकों का उत्पादन करती हैं। कोशिका आसंजन इन कोशिकाओं को एक साथ रहने और एक नया ऊतक बनाने में मदद करता है।

Frequently Asked Questions

कोशिका आसंजन में कैल्शियम की क्या भूमिका है?

कैल्शियम कुछ आसंजन अणुओं, जैसे कैडहेरीन के उचित कार्य के लिए आवश्यक है। कैल्शियम आयन कैडहेरीन अणुओं के बीच बातचीत को स्थिर करते हैं, जिससे कोशिका-कोशिका आसंजन मजबूत होता है।

Topics Covered

ScienceBiologyCell BiologyCell CommunicationReceptors