UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II202015 Marks
Q8.

विभिन्न प्रकार के संरचनात्मक गुणसूत्री विपथनों की उनके प्रकारों के साथ परिगणना कीजिए । व्युत्क्रमण-प्रकार के संरचनात्मक विपथन का विस्तृत विवरण दीजिए ।

How to Approach

This question requires a structured response detailing chromosomal aberrations. I will begin by defining chromosomal aberrations and classifying them into numerical and structural. The body will focus on structural aberrations, categorizing them and then providing a detailed explanation of inversions, including their types and mechanisms. Diagrams would be ideal in a real exam setting. The conclusion will summarize the key points and highlight the significance of understanding these aberrations in genetics and disease. A clear table summarizing the types of aberrations will be included.

Model Answer

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Introduction

गुणसूत्र (chromosomes) कोशिका के केंद्रक में स्थित होते हैं और आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत करते हैं। गुणसूत्रों में संरचनात्मक या संख्यात्मक परिवर्तन होने पर गुणसूत्र विपथन (chromosomal aberrations) उत्पन्न होते हैं। ये विपथन वंशानुगत बीमारियों, कैंसर और बांझपन का कारण बन सकते हैं। हाल के वर्षों में, जीनोमिक्स और क्रोमोसोमल विश्लेषण में प्रगति के साथ, इन विपथनों को समझने का महत्व और भी बढ़ गया है। इस उत्तर में, हम विभिन्न प्रकार के संरचनात्मक गुणसूत्र विपथनों की जांच करेंगे और व्युत्क्रमण (inversion) के प्रकार के विपथन पर विशेष ध्यान देंगे।

गुणसूत्र विपथन का वर्गीकरण

गुणसूत्र विपथनों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संख्यात्मक (numerical) और संरचनात्मक (structural)। संख्यात्मक विपथन गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन से जुड़े होते हैं, जबकि संरचनात्मक विपथन गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन से जुड़े होते हैं।

संरचनात्मक गुणसूत्र विपथन

संरचनात्मक गुणसूत्र विपथन में गुणसूत्र के खंडों का पुनर्व्यवस्था शामिल होती है, जिससे जीन की क्रम बदल जाती है। इन्हें आगे वर्गीकृत किया जा सकता है:

  • व्युत्क्रमण (Inversions): गुणसूत्र खंड का एक खंड उलटा हो जाता है।
  • अपलोकेशन (Deletions): गुणसूत्र से एक या अधिक खंड गायब हो जाते हैं।
  • डुप्लिकेशन (Duplications): गुणसूत्र से एक या अधिक खंड दोहराए जाते हैं।
  • स्थानांतरण (Translocations): गुणसूत्र का एक खंड दूसरे गुणसूत्र पर स्थानांतरित हो जाता है।
  • रिंग गुणसूत्र (Ring chromosomes): गुणसूत्र के दोनों सिरे आपस में जुड़कर एक वलय बनाते हैं।
  • आइसोक्रोमोजोम (Isochromosomes): गुणसूत्र का एक समान विभाजन होता है, जिसके परिणामस्वरूप दो समान भुजाएँ (arms) होती हैं।

व्युत्क्रमण (Inversion) का विस्तृत विवरण

व्युत्क्रमण एक संरचनात्मक विपथन है जिसमें गुणसूत्र के एक खंड का क्रम बदल जाता है। यह खंड 180 डिग्री घूम जाता है। व्युत्क्रमण दो प्रकार के होते हैं:

  • परिसर व्युत्क्रमण (Paracentric Inversion): यह व्युत्क्रमण गुणसूत्र के केंद्रक (centromere) से दूर होता है। इस प्रकार के व्युत्क्रमण में, गुणसूत्र खंड केंद्रक से जुड़ा नहीं होता है, इसलिए पुनर्संयोजन (recombination) की संभावना कम होती है।
  • केंद्रक व्युत्क्रमण (Pacentric Inversion): यह व्युत्क्रमण गुणसूत्र के केंद्रक के पास होता है। इस प्रकार के व्युत्क्रमण में, पुनर्संयोजन की संभावना अधिक होती है, जिससे असामान्य गुणसूत्र और संतान उत्पन्न हो सकती हैं।

व्युत्क्रमण का तंत्र (Mechanism)

व्युत्क्रमण गुणसूत्र टूटने (chromosome breakage) और पुन: जुड़ने (rejoining) के कारण होता है। टूटने की साइटें गुणसूत्र पर यादृच्छिक रूप से हो सकती हैं। पुन: जुड़ने की प्रक्रिया में, गुणसूत्र खंड उलटे क्रम में वापस जुड़ जाते हैं।

गुणसूत्र विपथन विवरण प्रकार
व्युत्क्रमण गुणसूत्र खंड का क्रम बदलना संरचनात्मक
अपलोकेशन गुणसूत्र से खंड का गायब होना संरचनात्मक
डुप्लिकेशन गुणसूत्र खंड का दोहराव संरचनात्मक
स्थानांतरण गुणसूत्र खंड का दूसरे गुणसूत्र पर स्थानांतरण संरचनात्मक
संख्यात्मक गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन संख्यात्मक

उदाहरण

उदाहरण 1: डाउन सिंड्रोम (Down syndrome) ट्राइसॉमी 21 (Trisomy 21) के कारण होता है, जिसमें 21वें गुणसूत्र की एक अतिरिक्त प्रतिलिपि होती है।

उदाहरण 2: क्रोनिक माइलोजेनस ल्यूकेमिया (Chronic Myelogenous Leukemia) एक फ़िलाडेल्फ़िया गुणसूत्र (Philadelphia chromosome) के कारण होता है, जो गुणसूत्र 9 और 22 के बीच एक स्थानांतरण है।

महत्व

गुणसूत्र विपथनों को समझना आनुवंशिक परामर्श (genetic counseling) और प्रजनन स्वास्थ्य (reproductive health) के लिए महत्वपूर्ण है। ये विपथन प्रजनन क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं और बच्चों में जन्म दोषों का कारण बन सकते हैं। गुणसूत्र विपथनों का निदान करने के लिए क्रोमोसोमल विश्लेषण (karyotyping), FISH (Fluorescent In Situ Hybridization) और माइक्रोएरे (microarray) जैसी तकनीकों का उपयोग किया जाता है।

Conclusion

सारांश में, गुणसूत्र विपथन आनुवंशिक विसंगतियों का एक महत्वपूर्ण कारण हैं। संरचनात्मक विपथनों में व्युत्क्रमण, अपलोकेशन, डुप्लिकेशन और स्थानांतरण शामिल हैं। व्युत्क्रमण, विशेष रूप से, गुणसूत्र के खंडों के क्रम में परिवर्तन से विशेषता है, जिसे परिसर और केंद्रक प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। इन विपथनों की समझ आनुवंशिक रोगों के निदान और प्रबंधन के लिए आवश्यक है। भविष्य में, बेहतर आनुवंशिक परीक्षण और जीन संपादन तकनीकें इन विपथनों के प्रभाव को कम करने में मदद कर सकती हैं।

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 कोशिका के केंद्रक में स्थित, डीएनए और प्रोटीन से बने संरचनाएं हैं जो आनुवंशिक जानकारी को व्यवस्थित और संग्रहीत करती हैं।
विपथन (Aberration)
विपथन एक विचलन या असामान्य स्थिति है, अक्सर आनुवंशिक सामग्री में, जो सामान्य से भिन्न होती है।

Key Statistics

अनुमान है कि लगभग 5% बच्चों में जन्म के समय गुणसूत्र विपथन होता है।

Source: ज्ञान कटऑफ के अनुसार अनुमानित आँकड़ा

फ़िलाडेल्फ़िया गुणसूत्र, जो क्रोनिक माइलोजेनस ल्यूकेमिया (CML) में पाया जाता है, लगभग 95% CML मामलों में मौजूद होता है।

Source: ज्ञान कटऑफ के अनुसार अनुमानित आँकड़ा

Examples

टर्नर सिंड्रोम (Turner Syndrome)

टर्नर सिंड्रोम (45, X) महिलाओं में होता है, जिसमें एक X गुणसूत्र गायब होता है या आंशिक रूप से अनुपस्थित होता है।

Frequently Asked Questions

क्या गुणसूत्र विपथन को ठीक किया जा सकता है?

अधिकांश गुणसूत्र विपथनों को ठीक नहीं किया जा सकता है, लेकिन आनुवंशिक परामर्श और प्रजनन तकनीकों से जोखिम को कम करने में मदद मिल सकती है।

Topics Covered

जीव विज्ञानआनुवंशिकीगुणसूत्रआनुवंशिकीउत्परिवर्तन