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

Translator: Samaneh (Simin) Seyedi Reviewer: shirin etebar

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

هر کدام از ما درون سلول‌هایمان، یک مجموعه دوم ژن داریم

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

که کاملا مجزا از ۲۳ جفت کروموزومی است

we inherit from our parents.

که از والدینمان به ارث می‌بریم.

And this isn’t just the case for humans—

اما این موضوع نه تنها در مورد انسان‌ها،

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

بلکه برای هر حیوان، گیاه و قارچ

and nearly every multicellular organism on Earth.

و تقریبا هر جاندار چندسلولی دیگری روی زمین صدق می‌کند.

This second genome belongs to our mitochondria,

این مجموعه ژن دوم به میتوکندری تعلق دارد:

an organelle inside our cells.

یک اندامک کوچک درون سلول‌های ما.

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

میتوکندری‌ها کاملا به ما تعلق ندارند و کاملا هم از ما جدا نیستند.

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

پس چرا اینقدر با هر چیز دیگری در بدن‌مان فرق دارند؟

Approximately 1.5 billion years ago,

دانشمندان معتقدند حدود ۱/۵ میلیارد سال پیش

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

یک ارگانیسم تک‌سلولی، جد اولیه میتوکندی‌ را بلعیده

creating the predecessor of all multicellular organisms.

و نیای تمام جانداران چندسلولی را خلق کرده است.

Mitochondria play an essential role:

میتوکندری‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند:

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

آنها غذایی که می‌خوریم و اکسیژنی که تنفس می‌کنیم، به نوعی انرژی تبدیل می‌کنند

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

که سلول‌های بدن می‌توانند استفاده کنند: مولکولی به نام ATP .

Without this energy, our cells start to die.

بدون این انرژی، سلول‌های بدن می‌میرند.

Humans have over 200 types of cells,

انسان‌ها بیش از ۲۰۰ نوع سلول دارند

and all except mature red blood cells have mitochondria.

که همه این سلول‌ها به جز گلبول‌های قرمز میتوکندری دارند.

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

به این علت که وظیفه هر گلبول قرمز، جابجایی اکسیژن است

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

که میتوکندری قبل از رسیدن به مقصد از آن استفاده می‌کند.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

پس میتوکندری‌ها از اکسیژن و متابولیت‌ها [Metabolite: ماده موثر در سوخت‌وساز بدن]

برای خلق انرژی استفاده می‌کنند و DNA مخصوص خودشان را هم دارند.

and have their own DNA,

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

اما DNA میتوکندری در گونه‌های مختلف با هم فرق می‌کند.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

در پستانداران، میتوکندری معمولا ۳۷ ژن دارد

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

در بعضی گیاهان مثل درخت خیار، میتوکندری تا ۶۵ ژن هم دارد

and some fungal mitochondria have only 1.

و در بعضی قارچ‌ها میتوکندری فقط ۱ ژن دارد.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

بعضی میکروب‌ها که در محیط‌های کم‌اکسیژن زندگی می‌کنند

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

به‌تدریج میتوکندری‌شان را از دست می‌دهند

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

و اکسی‌موناد مونوسرکومونوئیدها میکروب‌هایی هستند که اصلا میتوکندری ندارند

This variety exists because mitochondria are still evolving,

این تنوع ناشی از تکامل تدریجی میتوکندری است

both in tandem with the organisms that contain them,

هم تکامل در جانداران دارای میتوکندری

and separately, on their own timeline.

و هم تکامل خود میتوکندری‌ها در طول عمرشان.

To understand how that’s possible,

برای اینکه این حقایق را بهتر درک کنیم،

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

بیایید دقیق‌تر بررسی کنیم که درست از لحظه تشکیل نطفه

starting from the moment we’re conceived.

میتوکندی درون بدن ما چه می‌کند؟

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

تقریبا در همه گونه‌ها، DNA میتوکندری از یکی از والدین منتقل می‌شود.

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

در انسان و اکثر حیوانات این والد مادر است.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

دُم هر اسپرم حاوی حدود ۵۰-۷۵ میتوکندری است

to help them swim.

که به اسپرم کمک می‌کند تا شنا کند.

These dissolve with the tail after conception.

پس از تشکیل نطفه، این میتوکندری‌ها همراه با دم منحل می‌شوند.

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

ضمنا، هر تخمک هزاران میتوکندری دارد

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

که هر کدام حاوی چندین رونوشت از DNA میتوکندری هستند.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

در نتیجه، ما بیش از ۱۵۰,۰۰۰ کپی از DNA میتوکندری را

that we inherit from our mothers,

از مادرهایمان به ارث می‌بریم

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

که هر کدام مستقل و کمی متفاوت از بقیه است.

As a fertilized egg grows and divides,

همزمان با رشد و تقسیم یک تخمک بارور شده،

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

همان هزاران میتوکندری

of the developing embryo.

در سلول‌های جنین در حال رشد، تقسیم می‌شوند

By the time we have differentiated tissues and organs,

وقتی بافت‌ها و دستگاه‌های بدن شکل گرفتند

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

DNAهای میتوکندری متنوعی به‌صورت تصادفی در کل بدن پراکنده می‌شوند.

To make matters even more complex,

موضوع وقتی پیچیده‌تر می‌شود که بدانید

mitochondria have a separate replication process from our cells.

فرایند تکثیر میتوکندری از سلول‌ها مجزاست.

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

بنابراین در حالی‌که سلول‌ها تقسیم می‌شوند میتوکندری به سلولی جدید منتقل می‌شود.

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

و در تمام این مدت، میتوکندری‌ها مشغول ترکیب و تکثیر

on their own timeline.

در بازه زمانی خودشان هستند.

As mitochondria combine and separate,

وقتی میتوکندری‌ها ترکیب و تجزیه می‌شوند

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

DNA یا میتوکندری‌های ناقص و معیوب را هم از خود جدا می‌کنند.

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

به عبارت دیگر، انتخاب تصادفی DNA میتوکندری مادر

you inherit at birth

که موقع تولد به ارث می‌برید

can change throughout your life and throughout your body.

می‌تواند در کل زندگی و کل بدن‌تان تغییر کند.

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

بنابراین میتوکندری‌ها پویا و نسبتا مستقل هستند،

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

اما آنها نیز بر اساس محیط خود شکل می‌گیرند: ما.

We think that long ago,

ما معتقدیم که مدت‌ها پیش،

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

برخی از ژن‌های آنها به مجموعه ژن‌های جاندار میزبان‌شان منتقل شدند.

So today, although mitochondria have their own genome

بنابراین گرچه امروزه میتوکندری‌ها مجموعه ژن خودشان را دارند

and replicate separately from the cells that contain them,

و مجزا از سلول‌های بدن تکثیر می‌شوند

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

اما آنها نمی‌توانند این کار را بدون دستور DNA هسته‌ای انجام بدهند.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

گرچه DNAمیتوکندری از یک والد به‌ارث می‌رسد

the genes involved in building and regulating the mitochondria

ژن‌های دخیل در ساخت و تنظیم میتوکندری

از هر دوی والدین به ارث می‌رسد.

come from both.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

میتوکندر‌ها همیشه از طبقه‌بندی منظم گریزان هستند.

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

داستان آنها همچنان درون هر یک از سلوهایمان بازگو می‌شود،

simultaneously separate and inseparable from our own.

همزمان هم مجزا و هم جدایی‌ناپذیر از ما.

اگر درباره میتوکندری بیشتر بدانیم می‌توانیم ابزارهایی به دست بیاوریم

Learning more about them can both give us tools

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

تا از سلامت انسانی در آينده حفاظت کنیم و درباره پیشینه‌مان بیشتر بدانیم.