The genes you don't get from your parents (but can't live without) - Devin Shuman

المترجم: Aya Ashraf المدقّق: omar idmassaoud

Inside our cells, each of us has a second set of genes

داخل خلايانا، لدى كل منا مجموعة أخرى من الجينات

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

منفصلة تمامًا عن الـ 23 زوجًا من الكروموسومات

we inherit from our parents.

التي نرثها من آبائنا.

And this isn’t just the case for humans—

وهذا لا ينطبق على البشر فقط—

it’s true of every animal, plant, and fungus,

بل ينطبق على كل الحيوانات والنباتات والفطريات،

and nearly every multicellular organism on Earth.

وتقريبًا كل كائن حي متعدد الخلايا على وجه الأرض.

This second genome belongs to our mitochondria,

ينتمي هذا الجينوم الثاني إلى الميتوكوندريا،

an organelle inside our cells.

وهي عضية داخل خلايانا.

They’re not fully a part of us, but they’re not separate either—

إنها ليست جزءًا منا بالكامل، لكنها ليست منفصلة أيضًا—

so why are they so different from anything else in our bodies?

فلماذا تختلف كثيرًا عن أي شيء آخر في جسمنا؟

Approximately 1.5 billion years ago,

منذ ما يقرب من 1.5 مليار سنة،

scientists think a single-celled organism engulfed the mitochondria’s ancestor,

يعتقد العلماء أن كائنًا أحادي الخلية ابتلع سلف الميتوكوندريا،

creating the predecessor of all multicellular organisms.

مكونًا أسلاف جميع الكائنات متعددة الخلايا.

Mitochondria play an essential role:

تلعب الميتوكوندريا دورًا أساسيًا:

they convert energy from the food we eat and oxygen we breathe

فهي تحول الطاقة من الطعام الذي نتناوله والأكسجين الذي نتنفسه

into a form of energy our cells can use, which is a molecule called ATP.

إلى شكل من أشكال الطاقة التي يمكن لخلايانا استخدامها،

وهو جُزيء يسمى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات.

Without this energy, our cells start to die.

بدون هذه الطاقة تبدأ خلايانا بالموت.

Humans have over 200 types of cells,

لدى البشر أكثر من 200 نوع من الخلايا،

and all except mature red blood cells have mitochondria.

وتحتوي كلها على ميتوكوندريا باستثناء خلايا الدم الحمراء الناضجة.

That’s because a red blood cell’s job is to transport oxygen,

وذلك لأن وظيفة خلايا الدم الحمراء هي نقل الأكسجين،

which mitochondria would use up before it could reach its destination.

والذي ستستهلكه الميتوكوندريا قبل أن تتمكن من الوصول إلى وجهتها.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

لذلك تستخدم الميتوكوندريا الأكسجين والأيض لإنتاج الطاقة،

and have their own DNA,

والحصول على الحمض النووي الخاص بها،

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

لكن الحمض النووي للميتوكوندريا يختلف من نوع لآخر أكثر من الحمض النووي الآخر.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

في الثدييات، تحتوي الميتوكوندريا عادة على 37 جينًا.

In some plants, like cucumbers, mitochondria have up to 65 genes,

في بعض النباتات، مثل الخيار، تحتوي الميتوكوندريا على ما يصل إلى 65 جينًا،

and some fungal mitochondria have only 1.

وبعض الميتوكوندريا الفطرية تحتوي على جين واحد فقط.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

يبدو أن بعض الميكروبات التي تعيش في بيئات قليلة الأكسجين

seem to be on the way to losing their mitochondria entirely,

في طريقها لفقدان الميتوكوندريا تمامًا،

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

وهناك مجموعة واحدة، المونوسيركومونيودات، فقدتها بالفعل.

This variety exists because mitochondria are still evolving,

يوجد هذا التنوع لأن الميتوكوندريا لا تزال تتطور،

both in tandem with the organisms that contain them,

بالتوازي مع الكائنات الحية التي تحتوي عليها،

and separately, on their own timeline.

وبشكل منفصل، على جدولها الزمني الخاص.

To understand how that’s possible,

لفهم كيف يكون ذلك ممكنًا،

it helps to take a closer look at what the mitochondria inside us are doing,

من المفيد إلقاء نظرة فاحصة على ما تفعله الميتوكوندريا بداخلنا،

starting from the moment we’re conceived.

ابتداءً من لحظة الحمل.

In almost all species, mitochondrial DNA is passed down from only one parent.

في جميع الفصائل تقريبًا، ينتقل الحمض النووي للميتوكوندريا من أحد الوالدين فقط.

In humans and most animals, that parent is the mother.

في البشر ومعظم الحيوانات تكون الأم.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

تحتوي الحيوانات المنوية على ما يقرب من 50 إلى 75 ميتوكوندريا في الذيل؛

to help them swim.

لمساعدتها على السباحة.

These dissolve with the tail after conception.

وتذوب مع الذيل بعد الحمل.

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

وفي الوقت نفسه، تحتوي البويضة على آلاف الميتوكوندريا،

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

كل منها يحتوي على نسخ متعددة من الحمض النووي للميتوكوندريا.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

يُترجم هذا إلى أكثر من 150 ألف نسخة من الحمض النووي للميتوكوندريا

that we inherit from our mothers,

التي نرثها من أمهاتنا،

each of which is independent and could vary slightly from the others.

وكل واحدة منها مستقلة ويمكن أن تختلف قليلاً عن البقية.

As a fertilized egg grows and divides,

عندما تنمو البويضة المُخصبة وتنقسم،

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

يتم تقسيم تلك الآلاف من الميتوكوندريا إلى خلايا الجنين النامي.

of the developing embryo.

By the time we have differentiated tissues and organs,

عندما يكون لدينا أنسجة وأعضاء متمايزة،

variations in the mitochondrial DNA are scattered at random throughout our bodies.

تنتشر الاختلافات في الحمض النووي للميتوكوندريا عشوائيًا في أجسامنا.

To make matters even more complex,

لجعل الأمور أكثر تعقيدًا،

mitochondria have a separate replication process from our cells.

لدى الميتوكوندريا عملية نسخ منفصلة عن خلايانا.

So as our cells replicate by dividing, mitochondria end up in new cells,

لذلك عندما تتكاثر خلايانا بالانقسام، ينتهي الأمر بالميتوكوندريا في خلايا جديدة،

and all the while they’re fusing and dividing themselves,

وطوال الوقت يندمجون ويقسمون أنفسهم،

on their own timeline.

وفقًا لجدولهم الزمني الخاص.

As mitochondria combine and separate,

عندما تندمج الميتوكوندريا وتنفصل،

they sequester faulty DNA or mitochondria that aren’t working properly for removal.

تعزل الحمض النووي التالف أو الميتوكوندريا التي لا تعمل بشكل سليم لإزالتها.

All this means that the random selection of your mother’s mitochondrial DNA

كل هذا يعني أن الاختيار العشوائي للحمض النووي للميتوكوندريا لأمك،

you inherit at birth

الذي ترثه عند الولادة،

can change throughout your life and throughout your body.

يمكن أن يتغير خلال حياتك وفي جميع أنحاء جسدك.

So mitochondria are dynamic and, to a degree, independent,

لذلك فإن الميتوكوندريا نشطة وإلى حدٍ ما مستقلة،

but they’re also shaped by their environments: us.

ولكنها تتشكل أيضًا من خلال بيئاتها: نحن.

We think that long ago,

نعتقد بأنه منذ فترة طويلة

some of their genes were transferred to their host’s genomes.

تم نقل بعض جيناتها إلى جينومات مُضيفهم.

So today, although mitochondria have their own genome

لذلك اليوم، على الرغم من أن الميتوكوندريا لديها جينوم خاص بها

and replicate separately from the cells that contain them,

وتتضاعف بشكل منفصل عن الخلايا التي تحتويها،

they can't do this without instruction from our DNA.

إلا أنها لا تستطيع فعل ذلك بدون توجيهات من حمضنا النووي.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

وعلى الرغم من أن الحمض النووي للميتوكوندريا نرثه من أحد الوالدين،

the genes involved in building and regulating the mitochondria

إلا أن الجينات المشاركة في بناء وتنظيم الميتوكوندريا

come from both.

تأتي من كليهما.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

تستمر الميتوكوندريا في تحدي التصنيف المُنظَم.

Their story is still unfolding inside of each of our cells,

لا تزال قصتها تتكشف داخل كل خلية من خلايانا،

simultaneously separate and inseparable from our own.

منفصلة وغير منفصلة في نفس الوقت عن خلايانا.

Learning more about them can both give us tools

معرفة المزيد عنها يمكن أن يمنحنا وسائل

to protect human health in the future, and teach us more about our history.

لحماية صحة الإنسان في المستقبل، ويعلمنا المزيد عن تاريخنا.