アナフェーズの定義
アナフェーズとは、真核生物の細胞分裂において、染色体が細胞の対極に分離する段階のことである。 その前段階であるメタフェースでは、染色体は細胞の中央にあるメタフェース板まで引っ張られる。 細胞分裂の初期には、染色体は大きく凝縮していましたが、分裂中期に入っても凝縮は続きます。 細胞は紡錘体形成チェックポイントを通過し、染色体または染色分体を分離することができるようになった後、アナフェースが始まります。 染色体と中心体をつないでいる微小管が短くなると、染色体は中心体に向かって引っ張られ、中心体を中心に半円を描くようになります。 細胞分裂の次の段階であるテロフェースでは、細胞は核を再編成し、分裂の準備をする。
アナフェースが始まる前に、紡錘体形成チェックポイントが発生する。 この細胞機構により、すべての染色体が微小管に接続され、メタフェース板上に整列することが保証される。 このチェックポイントを通過すると、細胞はシグナルを発して、分裂中期促進複合体（APC）を形成します。APCは、相同染色体や姉妹染色体の分裂プロセスを開始するために働く物質で、どの細胞周期が行われているかに応じて異なります。 APCは、下の図に見られるように、セクレアーゼの働きを止める抑制分子であるセキュリンを分解する。 セパラ-ゼが遊離すると、染色体をつなぎとめるコヒーシンに作用することができる。 コヘシンは複数のタンパク質からなる高分子である。 これらのタンパク質がセパラ-ゼによって分解されると、染色分体はバラバラになる。 7154>
コヒーシンが分解された後も微小管はキネトコアに結合したままである。 その後、キネトコア微小管は中心体（写真なし）の方へ収縮し、染色体を引き離す。 キネトコア以外の微小管は逆方向に伸長し、細胞を拡張させ、さらに染色体を分離させる。 従来、姉妹染色体は分離した後、同じ情報を持ち、新しい細胞で独立して機能することから、姉妹染色体と呼ばれていました。
有糸分裂のアナフェーズ
有糸分裂は、細胞が自分自身の正確なコピーを作るために行うプロセスです。 有糸分裂によって、1つの親から2つの新しい娘細胞が作られ、それぞれが親と同一である。 有糸分裂の前に、DNAを含む染色体は複製され、複製された姉妹染色分体はくっついたままである。 染色体は凝縮され、微小管からなる紡錘線維が形成され、染色体はメタフェース板上に整列する。 姉妹染色体の分離は、分離酵素が姉妹染色体を結合しているコヒーシンを切断することで開始される。 核膜が修復され、染色体がほどけ始めると、分裂期が終了し、テロファーズと細胞質分裂が開始される。 ほぐれた染色体は、細胞分裂を経て、再び単独で機能するようになる。 7154>
Anaphase in Meiosis
Anaphase I
Meiosis は、2回の連続した細胞分裂からなり、その間にはDNAの複製は行われない。 このため、各遺伝子に2つの対立遺伝子を持つ2倍体生物は、各遺伝子に1つの対立遺伝子のみを持つ4倍体生物に減少することになる。 これらの対立遺伝子は、第一分裂期で分離される。減数分裂の前に、DNAは複製され、再び姉妹染色分体が単一の染色体として結合される。 これらの染色体には相同対があり、染色体上の遺伝子の他の対立遺伝子が含まれている。 これらの染色体も姉妹染色分体として複製される。
第1分裂期では、相同染色体は姉妹染色分体を結合するコヒーシンの類似分子によって結合されます。 第一分裂中期になると、細胞は相同染色体のペアがそれぞれ細胞の両側から微小管に付着するようにします。 そして、これらの微小管は互いに引っ張り合って、相同性ペアをメタフェース板まで移動させる。 結合している間、組換えと呼ばれるプロセスで遺伝情報を交換することができる。 7154>
Anaphase II
減数分裂は、それぞれの新しい娘細胞が2回目の分裂をすることによって完了する。 同じ段階が、今度はより有糸分裂に近い形で起こる。 染色体は姉妹染色分体からなり、メタフェース板上で整列し、チェックポイントを通過してアナフェースIIに進みます。 第二分裂期に入ると、姉妹染色体を結合していたコヒーシンが解除され、姉妹染色体は分離される。 そして、染色体のコピーは最終目的地へと分離される。 7154>
アナフェーズIまたはアナフェーズIIに至る細胞のチェックポイントがうまくいかなかった場合、最終的な配偶子には染色体のコピーが多すぎる（または多い）ことになります。 この状態は非分裂と呼ばれ、多くの有性生殖動物で致命的な先天性欠損症などの症状を引き起こす可能性があります。 ヒトでは、ダウン症、エドワーズ症候群、クラインフェルター症候群、ターナー症候群などがこれにあたります。 これらの症候群は、平均とは異なる表現型を作り出す様々な発達上の症状がある。
- Nondisjunction – 減数分裂のいずれかの分裂で染色体が分離しないために起こる状態。
- Cytokinesis – 細胞膜が分裂する、有糸分裂または減数分裂における最後の段階。
- アナフェーズ促進複合体 – 分離酵素がコヒーシン分子を分解し、染色体の分離を可能にするタンパク質、補酵素、その他の分子のシステム
- コヒーシン – 姉妹染色体または同種染色体を結合するタンパク質分子
クイズ
1. ある細胞が有糸分裂を迎えている。 染色体は分離し、新しい核に移動しているが、核膜は再形成されていない。 この細胞はどの段階にあるのでしょうか。 前段階
B. アナフェーズ
C. Telophase
2. アナフェースは信じられないほど速く起こります。 この過程は細胞周期の1％にしか過ぎません。 この激しい動きの中で、なぜ染色体は引き裂かれないのでしょうか？
A． 凝縮されたDNAは害からより保護されている
B. テロメアと呼ばれる長いDNAセグメントがDNAの末端を保護する
C. AとBの両方
3. 酵母は単細胞の真核生物である。 酵母は有糸分裂を経て、現在アナフェースにある。 現在何個の生物が存在し、細胞質分裂後には何個になるか。
A． 2 ; 4
B. 1 ; 1
C. 1 ; 2
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