Αναφάση (στη μίτωση και στη μείωση)

Το ΑΝΑΦΑΣΗ είναι μια φάση διαίρεσης του πυρήνα όπου τα διπλά χρωμοσώματα διαχωρίζονται και τα χρωματοειδή μετακινούνται σε αντίθετους πόλους του κυττάρου. Παρουσιάζεται τόσο στη μίτωση όσο και στη μεΐωση.

Αν και οι διαδικασίες της μίτωσης και της μείωσης είναι παρόμοιες σε μερικά από τα στάδια τους, υπάρχουν σημαντικές διαφορές σε αυτά τα γεγονότα. Η θεμελιώδης διαφορά είναι ότι στη μίτωση υπάρχει αναφάση και στη μείοσις δύο.

Ευρετήριο

• 1 Επισκόπηση των χρωμοσωμάτων
• 2 Αναφάση στη μίτωση
  • 2.1 Διαχωρισμός των χρωματοειδών
  • 2.2 Αποτυχίες στην αναφάση
• 3 Αναφάση στη μείοσι
  • 3.1 Διαφορά με τη μίτωση
  • 3.2 Διαδικασίες που παράγουν γενετικές διακυμάνσεις στην αναφάση
  • 3.3 Συμπεριφορά των χρωμοσωμάτων
• 4 Αναφορά

Επισκόπηση των χρωμοσωμάτων

Πριν περιγράψει τη διαδικασία της αναφάσης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη βασική ορολογία που χρησιμοποιούν οι βιολόγοι για να περιγράψουν τα χρωμοσώματα.

Τα χρωμοσώματα είναι μονάδες DNA (δεσοξυριβονουκλεϊνικού οξέος) που συμπιέζονται με εξαιρετικά αποτελεσματικό τρόπο. Έχουν τις απαραίτητες πληροφορίες για να λειτουργήσει και να αναπτυχθεί ένας οργανισμός. Οι πληροφορίες οργανώνονται σε στοιχεία που ονομάζονται γονίδια.

Στους ανθρώπους, για παράδειγμα, υπάρχουν 46 χρωμοσώματα σε σωματικά κύτταρα. Ο αριθμός αυτός ποικίλλει ανάλογα με το είδος που μελετήθηκε. Επειδή είμαστε διπλοειδείς οργανισμοί, έχουμε ένα ζευγάρι από κάθε χρωμόσωμα, και αυτά είναι γνωστά ως ομόλογα ζεύγη.

Όσον αφορά τη δομή ενός χρωμοσώματος, μπορούμε να διακρίνουμε τα χρωματοειδή. Αυτά είναι καθένα από τα διαμήκη στοιχεία του ιδίου, όταν έχει ήδη αντιγραφεί. Κάθε χρωμόσωμα σχηματίζεται από δύο χρωματοειδή αδελφές και η περιοχή στην οποία ενώνουν ονομάζεται centromere.

Το κεντρομερές είναι μια περιοχή κλειδί, δεδομένου ότι είναι υπεύθυνη για τον καθορισμό της αχρωματικής ατράκτου στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης. Στο centromere υπάρχει μια πρωτεϊνική δομή που ονομάζεται kinetochore. Το kinetochore είναι υπεύθυνο για την αγκύρωση της μιτωτικής ατράκτου.

Αναφάση στη μίτωση

Η μίτωση χωρίζεται σε τέσσερα στάδια και η αναφάση αντιστοιχεί στο τρίτο. Περιλαμβάνει τον διαχωρισμό των αδελφών χρωματοειδών, μέσω της ταυτόχρονης απελευθέρωσης των centromeres.

Για να συμβεί αυτό, η διαδικασία προκαλείται από ένα ένζυμο που ονομάζεται τοποϊσομεράση. Ο τελευταίος βρίσκεται στην περιοχή kinetochore, απελευθερώνει ίνες χρωματίνης που εμπλέκονται και διευκολύνει τον διαχωρισμό των αδελφών chromatids. Τα χρωμοσώματα κινούνται από το κεντρομερές με ρυθμό 1 μm ανά λεπτό.

Διαχωρισμός των χρωματοειδών

Το κεντρικό γεγονός της αναφάσεως είναι ο διαχωρισμός των χρωματοειδών. Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει χάρη σε δύο διαδικασίες, ανεξάρτητες το ένα από το άλλο, αλλά ταυτόχρονα.

Ένα από αυτά είναι η συντόμευση των μικροσωληνίσκων kinetochore, έτσι ώστε τα chromatids να κινούνται πιο μακριά και πιο μακριά από την ισημερινή πλάκα προς τους πόλους. Επιπλέον, οι κυτταρικοί πόλοι οδηγούνται μακριά από την επιμήκυνση των πολικών μικροσωληνίσκων.

Όσον αφορά τη διάρκεια, είναι το συντομότερο στάδιο όλων των μιτώσεων και διαρκεί μόνο λίγα λεπτά.

Αποτυχίες στην αναφάση

Στο τέλος της αναφάσεως, κάθε άκρο του κυττάρου έχει ένα ισοδύναμο και πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων. Ένα από τα πιθανά μειονεκτήματα σε αυτή τη φάση της διαίρεσης είναι η λανθασμένη κατανομή των δύο χρωματοειδών ενός χρωμοσώματος μεταξύ των νέων κυττάρων. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται ανευπλοειδισμός.

Για να αποφύγετε την ανεπάρκεια, το kinetochore διαθέτει μηχανισμούς που βοηθούν στην αποφυγή αυτής της κατάστασης.

Αναφορά στην μείοζία

Η κυτταρική διαίρεση της μείωσης χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη δύο διεργασιών ή φάσεων διαίρεσης του πυρήνα. Για το λόγο αυτό, υπάρχει αναφάση Ι και ΙΙ.

Στην πρώτη, τα κεντρομερή ξεχωρίζουν και κινούνται προς τους πόλους, σύροντας τα δύο χρωματιστά. Η δεύτερη αναφάση είναι πολύ παρόμοια με αυτήν που βρίσκεται στη μίτωση.

Διαφορά με τη μίτωση

Υπάρχουν πολλές ομοιότητες μεταξύ της διαδικασίας διαίρεσης με τη μείωση και τη μίτωση. Για παράδειγμα, και στις δύο περιπτώσεις τα χρωμοσώματα συστέλλονται και γίνονται ορατά υπό το φως ενός μικροσκοπίου. Ωστόσο, διαφέρουν από πολλές απόψεις.

Στη μίτωση, λαμβάνει χώρα μία μεμονωμένη κυτταρική διαίρεση. Όπως είναι γνωστό, το αποτέλεσμα της μίτωσης είναι δύο θυγατρικά κύτταρα, γενετικά ίσα.

Αντίθετα, η μείοση περιλαμβάνει δύο κυτταρικές διαιρέσεις, όπου το προϊόν είναι τέσσερα θυγατρικά κύτταρα, διαφορετικά μεταξύ τους και διαφορετικά από το κύτταρο που τους έδωσε την προέλευση.

Σε διπλοειδή κύτταρα (όπως τα δικά μας, με δύο σειρές χρωμοσωμάτων), υπάρχουν ομόλογα χρωμοσώματα πριν από τις δύο διαδικασίες. Ωστόσο, η σύζευξη ομόλογων λαμβάνει χώρα μόνο στη μείοσι.

Μια κρίσιμη διαφορά που περιλαμβάνει αναφάση είναι ότι στη μείοση ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται κατά το ήμισυ στην αναφάση Ι.

Σε αυτή τη φάση της κυτταρικής διαίρεσης, συμβαίνει ο διαχωρισμός των ζευγών ομόλογων χρωμοσωμάτων. Σημειώστε ότι στη μίτωση δεν υπάρχει μείωση του γενετικού φορτίου των θυγατρικών κυττάρων.

Διαδικασίες που παράγουν γενετικές διακυμάνσεις στην αναφάση

Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της μείωσης είναι η αύξηση της γενετικής ποικιλότητας των θυγατρικών κυττάρων.

Αυτές οι διεργασίες είναι η διασταυρούμενη σύνδεση και τυχαία κατανομή των χρωμοσωμάτων από τη μητέρα και τον πατέρα. Δεν υπάρχει ισοδύναμη διαδικασία στα μιτωτικά τμήματα.

Η σταυροσύνδεση λαμβάνει χώρα στην προάση Ι της μείωσης, ενώ η τυχαία κατανομή των χρωμοσωμάτων λαμβάνει χώρα στην αναφάση Ι.

Συμπεριφορά των χρωμοσωμάτων

Μια άλλη κρίσιμη διαφορά μεταξύ των δύο διαδικασιών είναι η συμπεριφορά των χρωμοσωμάτων κατά την αναφάση και τη μεταφάση.

Στη μεταφάση Ι της μείωσης, λαμβάνει χώρα η ευθυγράμμιση ζευγών ομόλογων χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο. Αντίθετα, στη μίτωση εκείνες που ευθυγραμμίζονται στο προαναφερθέν επίπεδο είναι τα μεμονωμένα χρωμοσώματα, τα οποία αντιστοιχούν στη μεταφάση II στη μείοση.

Στη συνέχεια, στην αναφάση Ι της μειοτικής διαίρεσης τα ζευγαρωμένα χρωμοσώματα διαχωρίζονται και κάθε μία από αυτές τις βιολογικές οντότητες μεταναστεύουν προς τους πόλους του κυττάρου. Κάθε ένα από τα χρωμοσώματα έχει δύο χρωματοειδή που συνδέονται με το κεντρομερές.

Στην αναφάση της μίτωσης και επίσης στην αναφάση ΙΙ της μείωσης, τα αδρικά χρωματοειδή διαχωρίζονται και κάθε χρωμόσωμα που μεταναστεύει προς τους πόλους σχηματίζεται από μία μόνο χρωματοειδή.

Αναφορά

1. Campbell, Ν.Α., & Reece, J. Β. (2007). Βιολογία. Ed. Panamericana Medical.
2. Cediel, J.F., Cárdenas, Μ. Η., & García, Α. (2009). Ιστορικό εγχειρίδιο: Θεμελιώδεις ιστοί. Πανεπιστήμιο του Ροζάριο.
3. Hall, J. Ε. (2015). Guyton και Hall βιβλίο της ιατρικής φυσιολογίας e-Book. Elsevier Health Sciences.
4. Palomero, G. (2000). Εμβρυολογικά μαθήματα. Πανεπιστήμιο του Οβιέδο.
5. Wolpert, L. (2009). Αρχές ανάπτυξης. Ed. Panamericana Medical.