माइटोकॉन्ड्रियल डायनेमिक्स की परिभाषा

एंजेल ज़मोरा रामिरेज़
भौतिकी में डिग्री

माइटोकॉन्ड्रियल डायनेमिक्स प्रक्रियाओं का सेट है जिसके माध्यम से माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क की आकृति विज्ञान को आकार देता है।

में साहित्य माइटोकॉन्ड्रिया के लिए अंडाकार आकार के ऑर्गेनेल के रूप में प्रकट होना आम बात है जिसमें आपूर्ति का कार्य होता है ऊर्जा सेल में एटीपी के रूप में। माइटोकॉन्ड्रिया का यह सरलीकृत मॉडल कोशिका के भाग के रूप में इसका पता लगाने में सहायक होता है, हालांकि यह कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया की कुछ हद तक भ्रामक तस्वीर भी देता है।

आम तौर पर जो दिखाया जाता है उसके विपरीत, माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या एक ऊतक से दूसरे ऊतक, उच्च ऊर्जा खपत वाले ऊतकों में भिन्न होती है। जैसे कि कंकाल की मांसपेशी और हृदय की मांसपेशियों में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या उन लोगों की तुलना में अधिक होती है जिन्हें उतनी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया एक ही सेल के भीतर नेटवर्क और उप-जनसंख्या बनाने में सक्षम हैं। माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क सेल की चयापचय मांगों को अपनाने में सक्षम है, यह अनुकूलन है "माइटोकॉन्ड्रियल गतिकी" के लिए धन्यवाद प्राप्त किया, जो "संलयन" और "विखंडन" की प्रक्रियाओं से बना है माइटोकॉन्ड्रियल।

माइटोकॉन्ड्रियल संलयन

माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजन तब होता है जब दो माइटोकॉन्ड्रिया फ्यूज होकर एक बड़ा, लम्बा माइटोकॉन्ड्रिया बनाते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में दो झिल्लियां होती हैं, एक बाहरी झिल्ली और एक भीतरी झिल्ली। संलयन प्रक्रिया में एक बड़ा माइटोकॉन्ड्रिया उत्पन्न करने के लिए दोनों झिल्लियों को एक साथ आना पड़ता है। स्तनधारियों में, माइटोकॉन्ड्रियल संलयन होता है धन्यवाद प्रोटीन Mfn1 और Mfn2 जो बाहरी झिल्लियों के संलयन के लिए ज़िम्मेदार हैं और OPA 1 प्रोटीन जो आंतरिक झिल्लियों को फ़्यूज़ करता है।

मैट्रिक्स माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली द्वारा सीमांकित स्थान है, इसमें है डीएनए अन्य बातों के अलावा माइटोकॉन्ड्रियल, कुछ प्रोटीन और कार्बनिक आयन। जब दो माइटोकॉन्ड्रिया फ्यूज होते हैं, तो उनके मैट्रिसेस की सामग्री भी साझा की जाती है। इस प्रकार, यह माना जाता है कि माइटोकॉन्ड्रियल संलयन के कार्यों में से एक माइटोकॉन्ड्रिया को एक अवस्था में रखना है एटीपी के उत्पादन के लिए इष्टतम, इसके अलावा, संलयन के माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क को अधिक एकजुट और लम्बी आकृति देने की अनुमति देता है कक्ष।

माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन

माइटोकॉन्ड्रियल संलयन के विपरीत माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन है। यह प्रक्रिया तब होती है जब एक माइटोकॉन्ड्रियन दो छोटे माइटोकॉन्ड्रिया को जन्म देता है। स्तनधारियों में माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन इसके कारण होता है हस्तक्षेप Drp1 प्रोटीन का, यह प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रिया की बाहरी झिल्ली पर कुछ विशिष्ट साइटों पर जमा होता है और इसे तब तक "निचोड़ता" है जब तक कि यह कट न जाए और दो छोटे माइटोकॉन्ड्रिया प्राप्त न हो जाएं।

माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन के कार्यों में से एक कोशिका के एक भाग से दूसरे भाग में माइटोकॉन्ड्रिया का परिवहन है, क्योंकि छोटे माइटोकॉन्ड्रिया परिवहन के लिए आसान होते हैं। इसके अलावा, विखंडन माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क से उन माइटोकॉन्ड्रिया को बाहर करने का काम कर सकता है जो अब ठीक से काम नहीं करते हैं और बाद में खराब हो जाते हैं।

माइटोकॉन्ड्रियल गुणवत्ता नियंत्रण

वह रखरखाव के समुचित कार्य को सुनिश्चित करने के लिए माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क का महत्वपूर्ण महत्व है उपापचयसेलफोन. माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए विशेष रूप से क्षति और उत्परिवर्तन के लिए अतिसंवेदनशील होता है क्योंकि इसमें परमाणु डीएनए जैसे सुरक्षात्मक तंत्र नहीं होते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए को नुकसान और ऑक्सीडेटिव तनाव जैसी अन्य स्थितियों से माइटोकॉन्ड्रिया ठीक से काम नहीं कर सकता है।

इससे निपटने के लिए नियंत्रण है गुणवत्ता जो काफी हद तक माइटोकॉन्ड्रियल गतिकी द्वारा आकार का है। संलयन और विखंडन के निरंतर चक्र माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क की मरम्मत में मदद करते हैं और सेल को प्रभावित करने वाले डिसफंक्शनल माइटोकॉन्ड्रिया को स्रावित करते हैं। दुष्क्रियात्मक माइटोकॉन्ड्रिया "माइटोफैगी" नामक एक अन्य प्रक्रिया के माध्यम से टूट जाते हैं। इस तरह, यह सुनिश्चित किया जाता है कि माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क ज्यादातर माइटोकॉन्ड्रिया से बना है। कार्यात्मक।

माइटोकॉन्ड्रियल डायनेमिक्स और पैथोलॉजी

माइटोकॉन्ड्रियल गतिकी की खराबी के साथ विभिन्न रोग संबंधी स्थितियां जुड़ी हुई हैं। कुछ प्रकार के चारकोट-मैरी-टूथ रोग माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजन प्रोटीन Mfn2 जीन एन्कोडिंग में उत्परिवर्तन के साथ जुड़े हुए हैं। जीन एन्कोडिंग OPA1 में विभिन्न उत्परिवर्तन ऑप्टिक एट्रोफी, सबसे आम वंशानुगत ऑप्टिक न्यूरोपैथी से जुड़े हुए हैं। साथ ही, चयापचय को प्रभावित करने वाली स्थितियां, जैसे मोटापा या चयापचय सिंड्रोम, से संबंधित हैं माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन और माइटोकॉन्ड्रियल गतिशीलता में असंतुलन के परिणामस्वरूप एक मजबूत माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क होता है। खंडित।

माइटोकॉन्ड्रियल गतिशीलता और व्यायाम

कंकाल की मांसपेशी बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता के कारण माइटोकॉन्ड्रिया की सबसे बड़ी संख्या वाले ऊतकों में से एक है। व्यायाम विशेष रूप से कंकाल की मांसपेशियों को उत्तेजित करता है और इस ऊतक में माइटोकॉन्ड्रियल गतिशीलता को संशोधित करने में सक्षम दिखाया गया है।

विभिन्न अध्ययनों से पता चलता है कि व्यायाम कंकाल की मांसपेशी में माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजन को बढ़ाता है। इसके अलावा, यह माइटोफैगी के माध्यम से डिसफंक्शनल माइटोकॉन्ड्रिया के क्षरण को उत्तेजित करने और कंकाल की मांसपेशी में मौजूद माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या को बढ़ाने में सक्षम है। ये सभी प्रभाव मोटापे और उपापचयी सिंड्रोम को रोकने और मुकाबला करने में व्यायाम की उपयोगिता को सुदृढ़ करते हैं।