Anafas Definition
Anafas är ett stadium under eukaryotisk celldelning där kromosomerna separeras till cellens motsatta poler. I stadiet före anafas, metafas, dras kromosomerna till metafasplattan, i mitten av cellen. Även om kromosomerna var kraftigt kondenserade i början av celldelningen fortsätter de att kondenseras under anafasen. Anafasen börjar efter att cellen passerat kontrollpunkten för spindelbildning, vilket gör att kromosomerna eller kromatiderna kan separeras. När mikrotubulerna som förbinder kromosomerna med centrosomerna förkortas dras kromosomerna mot centrosomerna tills de bildar en halvcirkel runt centrosomerna. I nästa steg av celldelningen, telofasen, reformerar cellen kärnan och förbereder sig för att dela sig.
Kontrollpunkten för spindelbildning inträffar innan anafasen kan börja. Denna cellmekanism försäkrar att alla kromosomer är anslutna till mikrotubuli och är uppradade på metafasplattan. När detta steg har inträffat släpper cellen ut en signal som skapar anafasfrämjande komplex eller APC, en substans som kommer att verka för att starta processen med att dela homologa kromosomer eller systerkromatider, beroende på vilken cellcykel som äger rum. APC, som framgår av figuren nedan, bryter ned securin, en hämmande molekyl som stoppar separasets verkan. När separaset frigörs kan det verka på de kohesiner som håller ihop kromatiderna. Kohesiner är makromolekyler som består av flera proteiner. När dessa proteiner bryts ner av separaset lossnar kromatiderna från varandra. I meiosens första delning hålls homologa kromosomer ihop av kohesiner som bryts ner under anafas I.
Mikrotubulerna förblir fästa vid kinetokoren efter att kohesinerna har brutits sönder. Kinetokore-mikrotubulerna krymper sedan mot centrosomerna (inte på bilden), vilket drar isär kromosomerna. Mikrotubuli som inte tillhör kinetokoren växer i motsatt riktning, vilket expanderar cellen och separerar kromatiderna ytterligare. Konventionellt kallas systerkromosomer för systerkromosomer när de separeras, eftersom de innehåller samma information och kommer att fungera oberoende av varandra i sina nya celler. När kromosomerna har separerats helt och hållet bildas ett kärnhölje och cytoplasman delas i celldelningens sista steg.
Anafas i mitos
Mitos är den process som celler använder för att göra exakta kopior av sig själva. Genom mitos skapas två nya dotterceller från en enda förälder, var och en identisk med föräldern. Före mitosen replikeras kromosomerna som innehåller DNA och de replikerade systerkromatiderna förblir fästade. Före anafas kondenseras kromosomerna, spindelfibrerna bildas av mikrotubuli och kromosomerna anpassar sig på metafasplattan. Systerkromatiderna börjar separeras i början av anafasen, när separaset börjar bryta sönder kohesinet som binder dem samman. Anafasen avslutas när telofasen och cytokinesin börjar, då kärnhöljet återbildas och kromosomerna börjar avvecklas. När de väl är lösa och cellerna har delats kan de återigen börja fungera på egen hand. Detta markerar slutet på celldelningen och början på interfasen.
Anafas i meios
Anafas I
Meiosen består av två på varandra följande celldelningar, utan att DNA replikeras mellan dem. Detta innebär att en diploid organism, som innehåller två alleler för varje gen, reduceras till en haploid organism, med endast en allel för varje gen. Dessa alleler separeras under anafas I. Före meiosen dupliceras DNA:t, vilket återigen ger systerkromatider som är bundna till varandra som enskilda kromosomer. Dessa kromosomer har homologa par som innehåller de andra allelerna för generna på kromosomen. Även dessa kromosomer dupliceras till systerkromatider. Under meios I separeras de homologa kromosomerna.
De homologa kromosomerna binds samman under profas I av meiosen av liknande kohesinmolekyler som binder systerkromatiderna. När den meiotiska spindeln sätter sig upp under metafas I ser cellen till att varje homologt par fästs vid mikrotubuli från varje sida av cellen. Dessa mikrotubuli drar sedan mot varandra för att flytta de homologa paren till metafasplattan. Under den tid som paren är bundna kan de utbyta genetisk information i en process som kallas rekombination. När de homologa paren separeras under anafas I blir DNA-varianterna avsedda för olika celler, vilket säkerställer variabiliteten i en populations genetik.
Anafas II
Meiosen avslutas med en andra delning av varje ny dottercell. Samma faser inträffar, denna gång på ett sätt som mer liknar mitos. Kromosomerna, som fortfarande består av systerkromatider, anpassar sig på metafasplattan och måste genomgå en kontrollpunkt för att gå vidare till anafas II. I början av anafas II separeras systerkromatiderna när det kohesin som binder dem frigörs. Kopiorna av kromosomen separeras sedan till sin slutliga destination. Dessa nya celler ger upphov till gameter som kan befrukta en gamet av motsatt kön för att producera en ny avkomma.
Om de cellulära kontrollpunkterna som leder till anafas I eller anafas II misslyckas blir slutresultatet för många kopior av en kromosom (eller många) i den slutliga gameten. Detta tillstånd, som kallas nondisjunktion, kan leda till dödliga fosterskador och andra symtom hos många sexuellt reproducerande djur. Hos människor omfattar dessa tillstånd Downs syndrom, Edwards syndrom, Klinefelters syndrom och Turners syndrom. Dessa syndrom har en mängd olika utvecklingssymptom som skapar fenotyper som skiljer sig från genomsnittet.
- Nondisjunktion – Ett tillstånd som orsakas av att kromosomerna inte lyckas separera under endera delningen av meiosen.
- Cytokinesis – Det sista stadiet i mitosen eller meiosen, där cellmembranen delas.
- Anafasfrämjande komplex – Systemet av proteiner, koenzymer och andra molekyler som gör det möjligt för separase att bryta ner kohesinmolekyler, vilket leder till separation av kromosomerna.
- Kohesin – De proteinmolekyler som binder systerkromatider eller homologa kromosomer samman.
Quiz
1. En cell genomgår mitos. Kromosomerna har separerats och rör sig till sina nya kärnor, men kärnhöljet har inte återbildats. Vilket stadium befinner sig cellen i?
A. Profas
B. Anafas
C. Telofas
2. Anafasen sker otroligt snabbt. Hela processen utgör endast 1 % av en cellcykel. Varför slits inte kromosomerna sönder under denna våldsamma rörelse?
A. Det kondenserade DNA:t är mer skyddat från skador
B. Långa segment av DNA som kallas telomerer skyddar DNA:s ändar
C. Både A och B
3. Jäst är encelliga eukaryota organismer. En jäst genomgår mitos och befinner sig för närvarande i anafas. Hur många organismer finns det nu, och hur många kommer det att finnas efter cytokinesis?
A. 2 ; 4
B. 1 ; 1
C. 1 ; 2