Definición de anafase
La anafase es una etapa durante la división celular eucariótica en la que los cromosomas se segregan a polos opuestos de la célula. En la etapa anterior a la anafase, la metafase, los cromosomas son arrastrados a la placa de metafase, en el centro de la célula. Aunque los cromosomas estaban muy condensados al principio de la división celular, siguen condensándose durante la anafase. La anafase comienza después de que la célula pase el punto de control de la formación del huso, que permite que los cromosomas o cromátidas se separen. A medida que los microtúbulos que conectan los cromosomas con los centrosomas se acortan, los cromosomas son arrastrados hacia el centrosoma hasta formar un semicírculo a su alrededor. En la siguiente etapa de la división celular, la telofase, la célula reforma el núcleo y se prepara para dividirse.
El punto de control de la formación del huso se produce antes de que pueda comenzar la anafase. Este mecanismo celular asegura que todos los cromosomas estén conectados a los microtúbulos y estén alineados en la placa de la metafase. Una vez que se produce este paso, la célula libera una señal que crea el complejo promotor de la anafase o APC, una sustancia que actuará para iniciar el proceso de división de los cromosomas homólogos o de las cromátidas hermanas, dependiendo del ciclo celular que esté teniendo lugar. El APC, como se ve en el siguiente gráfico, degradará la securina, una molécula inhibidora que detiene la acción de la separasa. Una vez liberada la separasa, puede actuar sobre las cohesinas que mantienen unidas las cromátidas. Las cohesinas son macromoléculas formadas por múltiples proteínas. Cuando la separasa rompe estas proteínas, las cromátidas se separan. En la primera división de la meiosis, los cromosomas homólogos se mantienen unidos por cohesinas que se rompen durante la anafase I.
Los microtúbulos permanecen unidos al cinetocoro después de que las cohesinas se rompan. Los microtúbulos del cinetocoro se encogen entonces hacia los centrosomas (que no aparecen en la imagen), lo que separa los cromosomas. Los microtúbulos que no son del cinetocoro crecen en la dirección opuesta, expandiendo la célula y separando aún más las cromátidas. Convencionalmente, las cromátidas hermanas se denominan cromosomas hermanos una vez que se separan, ya que contienen la misma información y funcionarán de forma independiente en sus nuevas células. Después de que los cromosomas se hayan separado completamente, se formará una envoltura nuclear y el citoplasma se dividirá en los pasos finales de la división celular.
Anafase en la mitosis
La mitosis es el proceso que utilizan las células para hacer copias exactas de sí mismas. A través de la mitosis, se crean dos nuevas células hijas a partir de un único progenitor, cada una de ellas idéntica al progenitor. Antes de la mitosis, los cromosomas que contienen ADN se replican y las cromátidas hermanas replicadas permanecen unidas. Antes de la anafase, los cromosomas se condensan, las fibras del huso se forman con microtúbulos y los cromosomas se alinean en la placa de la metafase. Las cromátidas hermanas comienzan a separarse al inicio de la anafase, cuando la separasa empieza a romper la cohesina que las une. La anafase termina cuando comienzan la telofase y la citocinesis, ya que la envoltura nuclear se reforma y los cromosomas comienzan a desenrollarse. Una vez que están sueltos y las células se han dividido, pueden volver a funcionar por sí mismas. Esto marca el final de la división celular y el comienzo de la interfase.
Anafase en la meiosis
Anafase I
La meiosis consiste en dos divisiones celulares consecutivas, sin que el ADN se replique entre ellas. Esto significa que un organismo diploide, que contiene dos alelos para cada gen, se reducirá a un organismo haploide, con un solo alelo en cada gen. Estos alelos se separan durante la anafase I. Antes de la meiosis, el ADN se duplica, produciendo de nuevo cromátidas hermanas unidas como cromosomas únicos. Estos cromosomas tienen pares homólogos, que contienen los otros alelos para los genes del cromosoma. Estos cromosomas también se duplican en cromátidas hermanas. Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan.
Los cromosomas homólogos se unen durante la profase I de la meiosis, mediante moléculas similares de cohesina que unen las cromátidas hermanas. A medida que el huso meiótico se establece durante la metafase I, la célula se asegura de que cada par homólogo se una a los microtúbulos de cada lado de la célula. A continuación, estos microtúbulos tiran unos de otros para mover los pares homólogos hacia la placa de la metafase. Durante el tiempo que los pares están unidos, pueden intercambiar información genética en un proceso llamado recombinación. Cuando los pares homólogos se separan durante la anafase I, las variaciones de ADN se destinan a células diferentes, asegurando la variabilidad en la genética de una población.
Anafase II
La meiosis se completa con una segunda división de cada nueva célula hija. Se producen las mismas etapas, esta vez de forma más parecida a la mitosis. Los cromosomas, todavía formados por cromátidas hermanas, se alinean en la placa de metafase y deben completar un punto de control para pasar a la anafase II. Al comienzo de la anafase II, las cromátidas hermanas se separan cuando se libera la cohesina que las une. Las copias del cromosoma se separan entonces hacia su destino final. Estas nuevas células darán lugar a gametos que pueden fecundar a un gameto del sexo opuesto para producir una nueva descendencia.
Si los puntos de control celular que conducen a la anafase I o a la anafase II fallan, el resultado final será que habrá demasiadas copias de un cromosoma (o muchas) en el gameto final. Esta condición, conocida como no disyunción, puede provocar defectos de nacimiento fatales y otros síntomas en muchos animales que se reproducen sexualmente. En los seres humanos, estas afecciones incluyen el síndrome de Down, el síndrome de Edwards, el síndrome de Klinefelter y el síndrome de Turner. Estos síndromes presentan una variedad de síntomas de desarrollo que crean fenotipos diferentes de la media.
- No disyunción – Afección causada por el fracaso de la separación de los cromosomas durante cualquiera de las divisiones de la meiosis.
- Citocinesis – Etapa final de la mitosis o la meiosis, en la que la membrana celular se divide.
- Complejo promotor de la anafase – Sistema de proteínas, coenzimas y otras moléculas que permiten a la separasa degradar las moléculas de cohesina, lo que conduce a la separación de los cromosomas.
- Cohesina – Moléculas proteicas que unen las cromátidas hermanas o los cromosomas homólogos.
Cuestionario
1. Una célula está en proceso de mitosis. Los cromosomas se han separado y se trasladan a sus nuevos núcleos, pero las envolturas nucleares no se han reformado. ¿En qué fase se encuentra la célula?
A. Profase
B. Anafase
C. Telofase
2. La anafase ocurre increíblemente rápido. Todo el proceso representa sólo el 1% de un ciclo celular. ¿Por qué los cromosomas no se desgarran durante este violento movimiento?
A. El ADN condensado está más protegido de los daños
B. Largos segmentos de ADN llamados telómeros protegen los extremos del ADN
C. Tanto A como B
3. Las levaduras son organismos eucariotas unicelulares. Una levadura está atravesando la mitosis, y actualmente se encuentra en anafase. ¿Cuántos organismos hay ahora, y cuántos habrá después de la citocinesis?
A. 2 ; 4
B. 1 ; 1
C. 1 ; 2