एक “लिपिड फ्लिपिंग” एक लिपिड अणु की एक पारभावी तत्व से दूसरी पारभावी तत्व में स्थानांतरण को संकेत करता है जो जीवविज्ञानिकीय मेम्ब्रेन में होता है। इस प्रक्रिया को “फ्लिप-फ्लॉप” या मेम्ब्रेन इंटरफ़ेरेंस के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि लिपिड के ध्रुवीय सिरगुण मेम्ब्रेन की हाइड्रोफोबिक कोर को पार करता है, यह आमतौर पर धीमा होता है और ऊर्जात्मक रूप से अप्रायोज्य होता है। हालांकि, इसका सही मेम्ब्रेन के कार्य और रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण भूमिका होती है। फ्लिपेज़, फ्लॉपर्स, स्क्रैम्ब्लर्स जैसे कई प्रोटीन लिपिड फ्लिपिंग को संशोधित करते हैं और डबल लेयर के दोनों तत्वों के बीच लिपिड के असममित वितरण को बनाए रखते हैं।
ध्रुवीय सिरगुण क्या होता है?
“ध्रुवीय सिरगुण” लिपिड (वसा) अणु के एक हिस्से को संकेत करता है। लिपिड अणु आमतौर पर दो मुख्य भ ागों से मिलकर बनते हैं: ध्रुवीय (पानी में आसानी से विलीन होने वाला) सिरगुण और अध्रुवीय (पानी में विलीन न होने वाला) पूछ की भाग।
ध्रुवीय सिरगुण, लिपिड के पानी में उपयोग से जुड़े हिस्से को नकदी बनाने के लिए होता है, और इसलिए लिपिड स्वतः डबल लेयर बनाता है। इस संरचना में, ध्रुवीय सिरगुण पानी के साथ संपर्क करता है और अध्रुवीय पूछ को भीतर की ओर दिखाता है, जबकि यह पानी से संपर्क दूर रहता है। यह जीवविज्ञानीय मेम्ब्रेन की मौलिक संरचना है।
लिपिड असममित वितरण क्या है?
“लिपिड असममित वितरण” जीवविज्ञानीय कोशिकाएं में एक अवस्था है जिसमें लिपिड (वसा) अणु अणुओं के बीच समान ढंग से वितरित नहीं होते हैं (कोशिका मेम्ब्रेन के दोनों पानभूमि या लेफलेट्स को बनाने वाले)।
कोशिका मेम्ब्रेन फॉस्फोलिपिड डबल लेयरों से मिलकर बन ता है और उसकी आंतरिक और बाहरी लेफलेट्स में विभिन्न लिपिड की संरचना होती है। इसके परिणामस्वरूप, कोशिका मेम्ब्रेन को विशेष कार्य करने की क्षमता प्राप्त होती है। उदाहरण के लिए, कोशिका के आंतरिक लेफलेट में एकाजीवी (उत्क्रमण) विद्युतीय आर्द्रता वाले लिपिड की अधिकता के कारण, कोशिका आंतरिक जटिलताओं के लिए सक्षम होती है।
यह असममितता ध्रुवीय फ्लिपिंग प्रोटीन (फ्लिपेज़, फ्लॉपर्स, स्क्रैम्बलर्स) द्वारा बनाए रखी जाती है। इन प्रोटीन के माध्यम से, लिपिड की “फ्लिप-फ्लॉप” को संशोधित किया जाता है और तत्वों के बीच में लिपिड के आंतरिक आवास को सहायता की जाती है।
फ्लिप-फ्लॉप और एक्सट्रासेल्युलर वेसिकल (EV) के संबंध में क्या है?
एक्सट्रासेल्युलर वेसिकल (बाह्य सेल गोलियाँ, EV) कोशिका द्वारा उत्पन्न छोटे स्कन्धों को कहते हैं, जो कोशिका भीतरी संचरण के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लिपिड की फ्लिप-फ्लॉप इन EV के गठन और मुक्ति में संलग्न होती है।
विशेष रूप से, प्रोग्राम्ड सेल मृत्यु (एपोप्टोसिस) की प्रक्रिया में, विशेष लिपिड (जैसे फॉस्फैटिडाइलसेरीन) कोशिका की भीतरी से बाहर फ्लिप-फ्लॉप करता है। इससे, कोशिका अपने मृत्यु की सूचना अपने आसपासी कोशिकाओं को देती है। इन लिपिड का कुछ भीतरी सतह प्रोग्राम्ड सेल मृत्यु के दौरान उत्पन्न EV की सतह पर भी दिखाई देता है।
साथ ही, EV के गठन और मुक्ति में मेम्ब्रेन की कर्व और कोशिका मेम्ब्रेन की असममितता महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। लिपिड की फ्लिप-फ्लॉप से, कोशिका मेम्ब्रेन की लिपिड की असममित वितरण को बनाए रखा जाता है और इससे EV के गठन को समर्थित किया जाता है। इसलिए, लिपिड की फ्लिप-फ्लॉप और EV के गठन के बीच गहरा संबंध होता है।
असममितता क्यों महत्वपूर्ण है?
कोशिका मेम्ब्रेन की लिपिड की असममितता निम्नलिखित महत्वपूर्ण जीवविज्ञानिक कार्यों का समर्थन करने के लिए महत्वपूर्ण होती है:
- मेम्ब्रेन की भौतिकीय गुणधर्म: लिपिड की असममित वितरण जीवविज्ञानीय मेम्ब्रेन की भौतिकीय गुणधर्मों (प्रवाहीता, तनाव, कर्वाई आदि) को निर्धारित करता है। ये गुणधर्म जीवविज्ञानीय मेम्ब्रेन का सही से काम करने के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।
- कोशिका के संकेतीकरण: लिपिड की असममितता कोशिका आंतरिक और बाहरी संकेतीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, प्रोग्राम्ड सेल मृत्यु (एपोप्टोसिस) की प्रक्रिया में, फॉस्फैटिडाइलसेरीन लिपिड कोशिका की आंतरिक मेम्ब्रेन से बाहर फ्लिप-फ्लॉप करके, कोशिका को अपने मृत्यु की सूचना आसपासी कोशिकाओं को देता है।
- कोशिका की आकृति और गति: लिपिड की असममितता कोश िका की आकृति को संभालने के लिए महत्वपूर्ण है, और यह कोशिका को चलने के लिए आवश्यक होती है।
- परिवहन और आभूषण: कुछ विशेष पोषक पदार्थ और संकेत मोलेक्यूल विशेष लिपिड के माध्यम से कोशिका के भीतर ले जाए जाते हैं। लिपिड की असममितता इस प्रक्रिया को नियंत्रित करती है।
इन कारणों से, कोशिका की मेम्ब्रेन में लिपिड की असममितता जीवविज्ञानिक कार्यों को बनाए रखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
क्या EV के विमोचन के समय, फॉस्फाटिडाइलसेरीन का फ्लिपिंग हमेशा होता है?
फॉस्फाटिडाइलसेरीन (PS) का फ्लिपिंग (आंतरिक से बाहरी ले जाना) विशेष परिस्थितियों, विशेष रूप से एपोप्टोसिस (प्रोग्राम्ड सेल मृत्यु) की प्रक्रिया में आमतौर पर देखा जाता है, लेकिन यह सभी एक्स्ट्रासेल्लुलर वेसिकल (EV) के विमोचन के साथ होता नहीं है।
EV के गठन और विमोचन कोशिका के प्रकार, स्थिति और आसपासी पर्यावरण पर बहुत निर्भर करता है। कुछ EV (विशेष रूप से एपोप्टोसिस से संबंधित) कोशिका मेम्ब्रेन के बाहर फॉस्फाटिडाइलसेरीन का प्रकट होने के कारण पहचाना जाता है। हालांकि, अन्य बहुत सारे EV, विशेष रूप से एक्सोसोम के रूप में जाने जाने वाले एक प्रकार के EV के लिए, ऐसा प्रयोजन करने की आवश्यकता नहीं होती है।
इसलिए, फॉस्फाटिडाइलसेरीन का फ्लिपिंग अक्सर EV के विमोचन के साथ संबंधित होता है, लेकिन जरूरी नहीं है कि यह सभी EV विमोचन में होता है।
एक्सोसोम के विमोचन और लिपिड फ्लिपिंग के बीच क्या संबंध है?
एक्सोसोम एक प्रकार का एक्सट्रासेल्लुलर वेसिकल (EV) है जो कोशिका के आंतरिक से गठित मल्टीवेसिकुलर बॉडी (MVB) संरचना से विमोचित होता है। MVB कोशिका के आंतरिकी संरचना से उत्पन्न होता है और उसके भीतर छोटे वेसिकल को एक्सोसोम बनाते हैं। जब MVB कोशिका मेम्ब्रेन के साथ मिलता है, तो ये छोटे वेसिकल बाहरी तरफ के रूप में एक्सोसोम के रूप में विमोचित होते हैं।
लिपिड फ्लिपिंग एक प्रक्रिया है जिसमें विशेष लिपिड कोशिका मेम्ब्रेन की एक पक्षीय मापी से दूसरी पक्षीय मापी में हालत करने के रूप में संकेत करती है। इसके परिणामस्वरूप, लिपिड क ी असममिता होती है और इसका कोशिका मेम्ब्रेन की भौतिकीय गुणधर्म और कोशिका के सिग्नल प्रसारण पर प्रभाव पड़ता है।
लिपिड फ्लिपिंग क्या एक्सोसोम के विमोचन के सीधे संबंध में है, इसका पूरी तरह से पता नहीं चला है। हालांकि, लिपिड की असममिता अप्रत्यक्ष रूप से MVB की मेम्ब्रेन की कर्व या एक्सोसोम के विमोचन पर प्रभाव डालने की संभावना है। इसके अलावा, विशेष लिपिड के फ्लिपिंग के द्वारा उत्पन्न होने वाले संकेत एक्सोसोम के विमोचन को नियंत्रित करने की संभावना भी है।
लिपिड फ्लिपिंग और एक्सोसोम के विमोचन में कौन से संकेत शामिल हैं?
लिपिड फ्लिपिंग और एक्सोसोम के विमोचन में शामिल होने वाले विस्तृत संकेत अभी तक पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं, लेकिन कुछ संभावनाएं प्रस्तावित की गई हैं।
- फॉस्फाटिडाइलसेरीन (PS) फ्लिपिंग: PS आमतौर पर कोश िका मेम्ब्रेन की आंतरिक मापी में स्थित होता है, लेकिन विशेष परिस्थितियों (जैसे कि एपोप्टोसिस या सक्रियण) में बाहरी मापी में स्थानांतरित होता है। यह “eat-me” संकेत के रूप में कार्य करके एक्सोसोम के विमोचन को प्रेरित करने की संभावना होती है।
- प्रोटीन-मध्यित संकेत: विशेष प्रोटीन (जैसे कि फ्लिपिन और फ्लॉपिन) लिपिड के फ्लिप-फ्लॉप को नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे एक्सोसोम के उत्पादन और विमोचन पर प्रभाव पड़ सकता है।
- संकेत प्रसार मार्गों की सक्रियण: कोशिका की तनाव, सूजन, कोशिका के सक्रियण आदि, बहुत से जीवविज्ञानिक प्रेरक कोशिका अंदरी संकेत प्रसार मार्गों की सक्रियण करते हैं। ये संकेत लिपिड के पुनर्वितरण (फ्लिपिंग सहित) को नियंत्रित कर सकते हैं और एक्सोसोम के उत्पादन और विमोचन को प्रोत्साहित करने की संभावना होती है। उदाहरण के लिए, Rho परिवार के GTP एज और कंबिनेस, Rab परिवार आदि कुछ विशेष अणु एक्सो सोम के विमोचन को नियंत्रित करते हैं।
- कैल्शियम संकेत: कैल्शियम आयन कोशिका के कई प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है और इसकी स्तर में परिवर्तन लिपिड फ्लिपिंग और एक्सोसोम के विमोचन को नियंत्रित करने की संभावना होती है।
- इन संकेतों के बावजूद, ये प्रक्रियाएं आंतरिक और बाहरी कोशिका मेम्ब्रेन की भौतिकीय गुणधर्म, कोशिका की जीवविज्ञानिक स्थिति और कोशिका के आंतरिक-बाहरी पर्यावरण पर प्रभाव डालती हैं, जो कि अपेक्षित रूप से एक्सोसोम के विमोचन में संबंधित होती हैं। हालांकि, इन प्रक्रियाओं के विस्तृत मैकेनिज़म अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है और अध्ययन जारी हैं।
