what is Antigen and Antibody in hindi

Antigen and Antibodies structure, binding, and reaction demostration in hindi :-

Antigen and Antibodies in hindi -  Antigen और Antibodies दोनो immunology के अंतर्गत आते हैं। antigen और antibodies, हमारी imuunity , health , और Homeostasis को maintained रखते है।

What is immunology :-

Immunology definition - "The branch of our modern science that analyzes the body's immunity with the help of antigens and antibodies to keep the body healthy is called immunology. "

इसके अंतर्गत शरीर में बाहर से enter करने वाले Antigens की और इसकी Reaction में बनने वाली Antibodies की study की जाती है जिससे कि जो body की different diseases के analysis और उनके treatment के लिए आवश्यक होता है।

Immunology में Autoimmune disorders, Hypersensitivity, imuune disease , immunoassay एवं vaccination इत्यादि आते है। 
Edward jenner, immunology के father कहलाते हैं क्योंकि इन्होंने ही सबसे पहले सन 1798 में cow smallpox disease का vaccine ,prepare किया था ।

What is a Antigen :-

"हमारी body में बाहर से enter करने वाला या उसमें produce होने वाला एक ऐसा substance जो Antibody को बनने के लिए stimulate करता है और Antibodies के साथ ही Reaction करता है Antigen कहलाता है।"
 सन 1920 में Michael Heidelberger और Oswald Avery ने Antigen के बारे में बताया था।
 सामान्य तौर पर Antigens प्रायः Protiens के Molecules होते हैं अर्थात यह Protiens से मिलकर बने होते हैं जो immune response उत्पन्न करते हैं।

जैसे- Bacteria, virus, Fungi, Biotoxics और Blood cells इत्यादि body में बाहर से enter करने वाले Antigens होते हैं। 
Antigens, vaccine के रूप में Artificial Antigens की तरह body में पहुंचाए जाते हैं जिससे की body में Antibody production हो सके।

Structure of Antigen 's :-

Antigen मुख्य रूप से proteins, peptides एवं polysaccharides से मिलकर बने होते हैं।
 परंतु जब Antigen केवल protein और polysaccharides से मिलकर बने होते हैं तब उनमें lipid और Nucleic acid भी combined रहते हैं।
Chemical composition of antigen:- एक Antigen chemical structure की दृष्टि से लगभग 58-82% protein , 1.7-12% carbohydrates , 2.5-5.8% Amino acids और 0.06-0.30% phosphorus से मिलकर बना होता है।

Types of Antigen 's :-

 जैसा कि हम जानते है कि Antigens सामान्यतः proteins के molecules होते हैं और अलग-अलग Antigen हमारी body पर different तरीके से effect करते हैं।
Antigens को उनकी उत्पत्ति के आधार पर निम्नलिखित तीन मुख्य भागों में divide किया गया है-

• Exogenous Antigens
• Endogenous Antigens
• Autoantigens

1. Exogenous Antigens :-

वह Antigen जो हमारी body में बाहर से enter करते हैं Exogenous Antigens कहलाते हैं।
 Antigen हमारी body में inhilation, ingestion , injections व अन्य माध्यमों के द्वारा पहुंचते हैं।
जब यह Exogenous Antigen, body में पहुंचते हैं तो हमारी body का immune system इन Antigens पर immune response करता है।
 यह Antigen, endocytes / phagocytes के द्वारा APCs ( antigen presenting cells ) तक पहुंचाया जाते हैं और APCs के द्वारा यह fragments में process हो जाते हैं।

2. Endogenous Antigens :-

वह Antigen जो हमारी body की normal cells के द्वारा उत्पन्न होते हैं Endogenus Antigens कहलाते हैं।
इस प्रकार के Antigen हमारी body की normal cell metabolism , virul या Bacterial infection के कारण उत्पन्न होते हैं। 
Endogenous Antigens मुख्य रूप से cells की surface पर present रहते हैं।
 Endogenous Antigens के अंतर्गत Xenogenic (heterologous ), Autologous और Allogenic (homologous) Antigens आते हैं। 
Examples: Blood group antigens, HLA (Histocompatibility Leukocyte antigens), etc.

3. Auto antigen :-

Auto antigen सामान्य रूप से protein complex होते हैं परंतु कभी कभी यह nucleic acids के रूप में भी पाए जाते हैं।
किसी व्यक्ति में Auto antigen तब उत्पन्न होते हैं।
 जब वह किसी प्रकार की Autoimmune disease से प्रभावित रहता है। सामान्य व्यक्तियों में auto antigen नहीं पाए जाते हैं

Some other antigens -

Neoantigens - Neoantigens एक विशेष प्रकार के antigen होते हैं जो tumor protein यह viral proteins से mutation के द्वारा उत्पन्न होते हैं। 
इस प्रकार के antigens, normal humans में नहीं पाए जाते हैं। neoantigens में कुछ इस प्रकार के proteins पाये जाते हैं जो हमारे immune system को cancer cells  को identify करने में और उन्हें नष्ट करने में help करते हैं। 
इस process में यह antigens हमारी TCRs molecules (T-cell receptors) के साथ attach हो जाते है।

Viral antigen - viral antigens , viruses के द्वारा produce किये गए वह toxic substance होते है जो host की body में enter करके immune response उत्पन्न करते है। virus  associated tumors ,viral antigens के कारण ही उत्पन्न होते हैं। 

Tumor antigen :- tumor antigen वह antigen होते है जो मुख्यतः tumor cells की surface पर पाए जाते है। 
इस प्रकार के antigens, TSAs (tumor specific Antigens) कहलाते है जो spicefic tumor mutation के कारण उत्पन्न होते है।
यह antigens , different type के tumors को detect और diagnosed करने में helpful होते है।

Immunogenicity of The Antigens :-

Antigens, outer substances होते हैं जो हमारी body में immune response उत्पन्न करते हैं। 
किसी भी Antigen की body में immune response उत्पन्न करने की power / capacity को उसकी immunogenicity " कहा जाता है। 
Antigen की immunogenicity को कई factors प्रभावित करते है।

Antigen immunogenicity को प्रभावित करने वाले कुछ factors इस प्रकार से है-

1. Foreignness of Antigen :-

Antigens हमारी body के normal substance नहीं होते हैं।यह हमारी body में बाहर से enter करते हैं।
 Antigen की speciality होती है जिसके कारण हमारी body उसे outer substance समझती है। 
जिसके कारण ही हमारी body को detect करती है और immune response दिखाती है। इसके बाद में Antigen - Antibody reaction होती है।

2. Relative molecular Mass / molecular size :-

Antigen अधिकांश रूप से protein से बने molecules होते हैं।इसीलिए Antigen का Relative molecular mass या उसका Molecular size भी उसकी Immunogenicity को प्रभावित करता है।
 Antigen का Minimal molecular weight 8000 से 10000 तक होता है। बड़े molecules अच्छे Antigen बनाते हैं जबकि काम molecular weight वाले छोटे molecules कमजोर Antigen बनाते हैं।

3. Complex structure :-

सामान्यतः एक Antigen की structure बहुत ही complex होती है।
 Antigen का Molecule, structure में जितना अधिक Complicated होगा उसकी उतनी ही अच्छी immune response होती है। 
इस प्रकार से Antigen की structure भी Antigen की immunogenicity को प्रभावित करती है।

4. Stability :-

हमारी body के immune system द्वारा Antigen को identify करने के लिए उस Antigen का stable होना आवश्यक होता है।
 अर्थात Antigen अपनी structure में जितने कम changes करता है वह उतनी ही जल्दी immune system के द्वारा identity किया जाता है।

5. Degradability :-

किसी भी chemical compound का अधिक complex structure से कम complex रूप में change होना ही उसका  defensibility कहलाता है। 
Antigen की immunogenicity को उसकी degradibility भी प्रभावित करती है।

What is Antibody :-

Antibodies जिन्हें immunoglobulin भी कहा जाता है एक प्रकार का plasma protein होती है जिनका निर्माण शरीर में Antigen के enter करने के बाद होता है।
 अतः Antibody हमारी body की globulin synthesis cells का उत्पाद होते हैं।
अन्य शब्दों में हम कह सकते हैं की हमारे blood serum/plasma में पाया जाने वाला वह protein substance जो कुछ विशेष परिस्थितियों में Antigen की reaction के बाद produce होता है Antibody कहलाता है। 

Antibody की खोज सर्वप्रथम 1890 में Emil von Behring ने की थी। 
Antibody हमारे immune system का main part बनाती है। different types के Antigens से interaction करके pathogens से हमारी रक्षा करती है। 
Antibody produce करने वाली cells immunocytes कहलाती हैं।

Structure of a Antibody :-

Antibodies एक protein substance होती है जो मुख्यतः plasma cells द्वारा produce की जाती हैं।
Antibodies में पाए जाने वाले protein का shape लगभग Y के समान होता है। Antibodies हमारी body में enter करने वाले harmful Antigens को Nutrilize करती हैं। 
Antibody की molecular structure के बारे में सर्वप्रथम सन 1959 में Gerald Edelmen और Rondney porter ने बताया था।
 Antibodies मुख्य रूप से glycoprotein से मिलकर बनी होती है जिसमें लगभग 82-96 % polysaccharide और लगभग 4-18 % carbohydrates का समावेश होता है।
 Antibodies में चार polypeptide chains, 2-2 के pair में होती है जो कि amino acids से मिलकर बनी होती है। 
प्रत्येक chain के endpoint पर NH2 रहता है। Antibody की structure को कुछ इस प्रकार से समझ सकते हैं Antibody की Basic structure में निम्नलिखित संरचनाएं पाई जाती हैं-

1. Fab fragment :-

यह Antibody का वह part होता है जो Antigen को Antibody से bind करता है।
प्रत्येक Antibody के Fab fragment में heavy और light chains के constant व variable regions का समावेश होता है।यह Antibody का Y के समान part होता है।

2. Fc region (fragment crystallizeble) :-

यह Antibody का tail के सामान long part होता है जो कि cells की surgaces पर fc receptors के द्वारा attached करने का कार्य करता है। 
Antibodies की यह property हमारे immune system को Activate करती हैं। fc recdptors की immediate activity के लिए fc region का glycosylation आवश्यक होता है। 
प्रत्येक fc region 2 identical proteins से मिलकर बना होता है। यह fc region various cell receptors और complement proteins के साथ bind करता है।

3. Hing region :-

यह region amino acids के flexible strech के की तरह होता है जो Fab और fc fragment के बीच में एक flexible linker का निर्माण करता है जो इन दोनों fragments को आपस में attached करने का कार्य करता है। 
hing region की lenght और flexibility Antigens को bind करने में help करती है। यह Fab और fc fragments के बीच में होता है।

4. Heavy chain. :-

Heavy chain को IgH (immunoglobulin heavy chain) भी कहा जाता है। प्रत्येक Antibody में दो heavy chains present होती है। 
heavy chain में अधिक amino acids पाए जाते हैं अर्थात IgH Antibody की large polypeptide unite होती है। heavy chain के अंदर एक variable region और कई constant regions series में पाए जाते हैं।
 Antibody की heavy chain, Antigen-Antibody interaction में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। mammals में लगभग 5 (α, γ, δ, ε, μ) type की heavy chains पायी जाती है।

5. Light chain :-

प्रत्येक Antibody में दो light chain होती है जिन्हें IgL (immunoglobulin light chain) भी कहा जाता है। Light chain में कम amino acids पाए जाते हैं। 
यह IgL, small polypeptide subunites से बनी होती है। heavy chain की तरह ही light chain में भी variable region और constant region दोनों पाए जाते हैं जो कि Antigen को bind करने में help करते हैं।
 mammals में light chain दो प्रकार की होती है kappa और lambda
 जिसमें से kappa chain हमारे 2 chromosomes पर पाई जाती है lambda chain हमारे 22 chromosomes पर पाई जाती है।
kappa और lambda chain, heavy chain के साथ मिलकर immunoglobulins का निर्माण करती है।

6. Constant region :-

प्रत्येक Antibody के heavy और light chain में constant और variable दो प्रकार के regions या domain पाए जाते हैं। 
Antibody का Constant region, Antigen को destroy. करने में help करता है और साथ ही  को Antibodies को receptors के द्वारा bind करने में help करता है।

7. Variable region :-

 Variable region लगभग 110 से 130 amino acids से मिलकर बना होता है।
 यह Variable region, heavy और light chain के end में पाया जाता है। यह Variable region, Antigen को Antibody से bind करता है।
Antibodies का यह Variable region दो subdivisions से मिलकर बना होता है जिन्हें hypervariable और framework regions कहते हैं।

8. Antigen binding sites :-- 

यह Antibody के paratope का वह part होता है जहां Antigen-Antibody से bind होता है और Antibody का वह part जहां antigen bind होता है Epitope कहलाता है।यह एक small region होता है जो लगभग 15-22 amino acids से मिलकर बना होता है। प्रत्येक monomer antigen दो स्थानों पर Antibody से bind होता है यह binding site heavy और light chain का V (variable region) क्षेत्र होता है।

Types of Antibodies (isotypes of antibodies) :-

Antibodies को Ig , gamma या gamma globulins भी कहा जाता है। 
Nature में कई प्रकार की Antibodies पाई जाती हैं। mammals में लगभग पांच प्रकार की Antibodies पाई जाती है जो कई different type के कार्य करती हैं। इन्हें इस प्रकार से समझा जा सकता है-

1. Ig G (gamma globulin G) :-

Ig G की structure सामान्य gamma globulins के समान ही होती है। 
इसमें चार polypeptide chains पाई जाती है। इसका molecular weight लगभग 1,40000 से 1,60000 तक होता है। यह हमारी body में blood एवं अन्य body fluids में पाई जाती है। 
यह mother body से plecenta के द्वारा featus में transfer होती है। IgG Antibody का मुख्य कारण infection से protection प्रदान करना होता है।
 इसके साथ ही यह Antibody bacteria और biotoxins को nutrilize करने का कार्य करती है।

2. Ig M (gamma globulin M) :-

 यह लगभग सबसे बड़े आकार वाली Antibody होती है जो लगभग 20 polypeptide chains से मिलकर बनी होती है और इसकी प्रत्येक chain का molecular weight 8,50000 से 9,00000 के लगभग होता है।
 इनका निर्माण Embryo में होता है। IgM Antibodies की lifespan कम होती है। यह body fluids और lymph nodes में पाई जाती है।
 यह immune response के दौरान बनने वाली primary Antibodies होती है जो antibacterial, immune response में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
साथ ही IgM Antibodies, Beta cells के activation को control करती हैं। यह body के लगभग सभी parts में फैली रहती हैं।

3. Ig A (gamma globulin A) :-

यह Antibodies हमारी body के लगभग सभी भागों में पाई जाती हैं। इसमें polypeptide chains की संख्या लगभग 8 होती है इसके अतिरिक्त इसमें एक J chain और attached रहती है। 
यह tears, saliva और mucus के द्वारा body से secrete होती है।
इनका molecular weight 40,00000 के लगभग होता है। IgA Antibodies, eyes,ears, throat,lungs, digestive tract और vegina इत्यादि की mucosal surface पर पाई जाती है और यह Antibodies, mucosal immunity produce करती हैं। 
यह Antibodies हमारे body के immune defence की first line की तरह कार्य करती हैं।

4. Ig E (gamma globulin E) :-

 यह लगभग 4 polypeptide chain's से मिलकर बनी होती है। इनका molecular weight 2,00000 के लगभग होता है। 
यह Antibodies, Allergy के दौरान produce होती है जो allergens के साथ में reaction करती है। इसके साथ ही यज parasites से भी हमारी body की रक्षा करती है। 
यह मुख्य रूप से lymph nodes के द्वारा secrete की जाती है।

5. Ig D (gamma globulin D) :-

igD , monomeric Antibodies होती हैं। यह Antibody भी लगभग 4 polypeptide chains से मिलकर बनी होती है।
इनका molecular weight 1,50000 से 1,60000 तक होता है। IgD Antibodies, plasma cells के द्वारा secrete की जाती है या produce होती है। 
यह बहुत ही कम मात्रा में पाए जाने वाली Antibodies होती है जो Beta cells को activate करने में help करती है।
 इनके अतिरिक्त कुछ अन्य Antibodies भी नेचर में पाई जाती हैं -

IgY -

यह Antibodies , humans में नहीं पाई जाती है। इस प्रकार की Antibodies, birds और reptiles में पाई जाती है। IgY Antibodies की structure IgG के समान ही होती है।

IgW -

यह Antibodies भी humans में नहीं पाई जाती है इस प्रकार की Antibodies अधिकतर Fishes में पाई जाती हैं।
 यह Antibodies, IgD Antibodies के समान होती है।

What is difference between Antigen and antibody :-

Antigen एक outer substance होता है जो अधिकांश रूप से polysaccharides या nucleic acid से मिलकर बना होता है
यह Antihen हमारी body में पहुंचकर allergy एवं अन्य disease उत्पन्न करते हैं।
जबकि Antibodies हमारी body की immunocyte cells के द्वारा produce की जाती है जो Antigen के body में enter करने के बाद में उसके साथ Reaction करती है और हमारी body को विभिन्न प्रकार के infections से बचाती है।

Basic unite of Antibodies :-

 Immunoglobulin के प्रत्येक molecules में कम से कम एक Basic unite होती है जिसमें 4 polypeptide chains 2-2 के pairs में पाई जाती हैं और यह chains लगभग समान होती हैं। प्रत्येक chain के end में NH2 रहता है।

Antigen - Antibody binding or Anntigen - Antibody interaction :-

Antigen-Antibody reaction एक special type की reaction होती है जिसके द्वारा outer complex molecules जैसे कि allergens, pathogens etc. से हमारी body की रक्षा की जाती है।
 यह reaction, agglutination कहलाती है। Antigen-Antibody reaction (interaction) के बारे में सर्वप्रथम Richerd J goldberger ने सन 1952 में बताया था। जिसे हम Goldberge's theory के नाम से जानते हैं।

Antgen antibody की structure कुछ इस प्रकर की होती है की एक specific type की Antibody एक specific type के एंटीजन के साथ ही bind कर सकती है क्योंकि Antibodies की surface पर कुछ special structures पाई जाती है जिनके द्वारा Antigen Antibody से bind होते हैं।
 इन structures को Epitopes कहा जाता है। different type के Epitooe या paratope, polypeptide chain's के variable region में पाए जाते हैं। 
Antigen Antibody साथ में एक non-covalent bond के द्वारा bind होते हैं।
 Antigen-Antibody interaction के specificity और reactivity के principle, medical laboratories में विभिन्न प्रकार की disease को diagnose करने में बहुत ही helpful होते हैं।

10 most important functions of Antibodies :-

1. Antibodies हमारी body पर attack करने वाले bacteria,viruses इत्यादि की cells से attached होकर उन्हें nutrilize कर देती है।

2. Outer factor के body में enter करने के बाद में Antibody, agglutination उत्पन्न करती है जिसमें phaghocytosis की process होती है।

3.  कुछ Antigens ऐसे होते हैं जो हमारे blood serum में dissolve हो जाते हैं Antibodies ऐसे Antigens को precipitate कर देती है।

4. Antibodies, enter करने वाले antigens की cells के साथ bind हो जाती है और उन्हें fix कर देती हैं।

5. Antgen के body में enter करने के बाद primary immune response के रूप में Antibody, Beta cells को activate कर देती है।

6. Pregnancy के दौरान Antibodies, mother को specific immunity प्रदान करती है।
7. Antibodies ही हमारे immune system का formation और regulation करती है।

8.  किसी भी प्रकार के allergen के body में enter करने के बाद में Antibody, allergic reactions start कर देती है।

9. Primary infection के बाद Antibodies, Antigen के protein sequence का use करके नई antibodies का formation करती है जिससे कि secondary infection में body को protect किया जा सके।

10. Antibodies, Antigens के साथ में interaction करती है और हमें different types की disease से बचाती है।

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