Anafaza (w mitozie i mejozie)

Anafaza jest fazą podziału jądra, w której duplikowane chromosomy rozdzielają się, a chromatydy przemieszczają się na przeciwne bieguny komórki. Występuje zarówno w mitozie, jak i mejozie.

Chociaż procesy mitozy i mejozy są podobne na niektórych etapach, istnieją znaczne różnice w tych wydarzeniach. Podstawową różnicą jest to, że w mitozie istnieje anafaza i w mejozie dwie.

Przegląd chromosomów

Przed opisaniem procesu anafazy należy znać podstawową terminologię stosowaną przez biologów do opisu chromosomów.

Chromosomy są jednostkami DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) zagęszczonymi w niezwykle skuteczny sposób. Mają informacje niezbędne organizmowi do pracy i rozwoju. Informacje są zorganizowane w elementy zwane genami.

Na przykład u ludzi w komórkach somatycznych znajduje się 46 chromosomów. Liczba ta różni się w zależności od badanego gatunku. Ponieważ jesteśmy organizmami diploidalnymi, mamy parę każdego chromosomu, i są one znane jako para homologiczna.

Jeśli chodzi o strukturę chromosomu, możemy odróżnić chromatydy. Są to każdy z podłużnych elementów tego samego, gdy jest już zduplikowany. Każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd siostrzanych, a region, do którego się przyłączają, nazywa się centromerem.

Centromer jest regionem kluczowym, ponieważ odpowiada za utrwalenie achromatycznego wrzeciona w procesie podziału komórki. W centromerze znajduje się struktura białkowa zwana kinetochorem. Kinetochor jest odpowiedzialny za zakotwiczenie wrzeciona mitotycznego.

Anafaza w mitozie

Mitoza jest podzielona na cztery etapy, a anafaza odpowiada trzeciej. Obejmuje oddzielenie chromatyd siostrzanych poprzez ich jednoczesne uwolnienie centromerów.

Aby tak się stało, w procesie pośredniczy enzym zwany topoizomerazą. Ten ostatni znajduje się w regionie kinetochoru, uwalnia splątane włókna chromatyny i ułatwia rozdzielenie chromatyd siostrzanych. Chromosomy przemieszczają się z centromeru z szybkością 1 μm na minutę.

Rozdział chromatyd

Głównym wydarzeniem anafazy jest oddzielenie chromatyd. Zjawisko to występuje dzięki dwóm niezależnym od siebie procesom, ale zbieżnym.

Jednym z nich jest skrócenie mikrotubul kinetochorowych, tak więc chromatydy przemieszczają się coraz dalej od płytki równikowej w kierunku biegunów. Ponadto bieguny komórek są odpychane przez wydłużanie polarnych mikrotubul.

Jak na czas trwania, jest to najkrótszy etap całej mitozy i trwa tylko kilka minut.

Awarie w anafazie

Na końcu anafazy każdy koniec komórki ma równoważny i kompletny zestaw chromosomów. Jedną z możliwych wad tej fazy podziału jest błędna dystrybucja dwóch chromatyd chromosomu między nowymi komórkami. Ten stan nazywany jest aneuploidią.

Aby uniknąć aneuplodii, kinetochore ma mechanizmy, które pomagają uniknąć tego stanu.

Anafaza w mejozie

Podział komórek przez mejozę charakteryzuje się dwoma procesami lub fazami podziału jądra. Z tego powodu istnieje anafaza I i II.

W pierwszym centromery rozdzielają się i przesuwają w kierunku biegunów, przeciągając dwie chromatydy. Druga anafaza jest bardzo podobna do tej występującej w mitozie.

Różnica w mitozie

Istnieje wiele podobieństw między procesem podziału przez mejozę a mitozą. Na przykład, w obu przypadkach chromosomy kurczą się i stają się widoczne w świetle mikroskopu. Różnią się jednak w kilku aspektach.

W mitozie następuje podział pojedynczych komórek. Jak wiadomo, wynikiem mitozy są dwie komórki potomne, genetycznie równe.

Natomiast mejoza obejmuje dwa podziały komórkowe, w których produktem są cztery komórki potomne, różne od siebie i różne od komórki, która dała im początek.

W komórkach diploidalnych (takich jak nasz, z dwoma zestawami chromosomów), chromosomy homologiczne są obecne przed obydwoma procesami. Jednak parowanie homologów odbywa się tylko w mejozie.

Zasadniczą różnicą dotyczącą anafazy jest to, że w mejozie liczba chromosomów jest zmniejszona o połowę w anafazie I.

W tej fazie podziału komórki następuje rozdzielenie par homologicznych chromosomów. Należy zauważyć, że w mitozie nie ma zmniejszenia obciążenia genetycznego komórek potomnych.

Procesy wytwarzające zmienność genetyczną w anafazie

Jedną z najważniejszych cech mejozy jest wzrost zmienności genetycznej w komórkach potomnych.

Procesami tymi są sieciowanie i losowy rozkład chromosomów od matki i ojca. W podziałach mitotycznych nie ma równoważnego procesu.

Sieciowanie zachodzi w profazie I mejozy, podczas gdy losowy rozkład chromosomów występuje w anafazie I.

Zachowanie chromosomów

Kolejną istotną różnicą między tymi dwoma procesami jest zachowanie chromosomów podczas anafazy i metafazy.

W metafazie I mejozy następuje wyrównanie par homologicznych chromosomów w płaszczyźnie równikowej. W przeciwieństwie do tego, w mitozie te, które są ustawione we wspomnianej płaszczyźnie, to pojedyncze chromosomy, które odpowiadają metafazie II w mejozie.

Następnie w anafazie I podziału mejotycznego sparowane chromosomy rozdzielają się i każda z tych jednostek biologicznych migruje w kierunku biegunów komórki. Każdy z chromosomów ma dwie chromatydy połączone za pomocą centromeru.

W anafazie mitozy, a także w anafazie II mejozy, chromatydy siostrzane oddzielają się i każdy chromosom, który migruje w kierunku biegunów, tworzy tylko jedna chromatyda.

Odniesienie

  1. Campbell, NA i Reece, JB (2007). Biologia Ed. Panamericana Medical.
  2. Cediel, JF, Cárdenas, MH i García, A. (2009). Podręcznik histologiczny: tkanki podstawowe . Uniwersytet Rosario.
  3. Hall, JE (2015). Podręcznik fizjologii medycznej Guyton and Hall e-Book . Elsevier Health Sciences.
  4. Palomero, G. (2000). Lekcje embriologii . Uniwersytet w Oviedo.
  5. Wolpert, L. (2009). Zasady rozwoju . Ed. Panamericana Medical.