Where do genes come from? - Carl Zimmer

کارل زیمر - منشاء ژن کجاست؟

Translator: Mohsen Heidary Reviewer: Farnaz Saghafi

You have about 20,000 genes in your DNA.

در DNA شما حدود ۲۰٫۰۰۰ ژن وجود دارد

They encode the molecules that make up your body,

آن‌ها مولکول‌های سازنده‌ی بدن شما را به صورت رمز درمی‌آورند

from the keratin in your toenails, to the collagen at the tip of your nose,

از کراتینِ ناخن‌های پایتان گرفته تا کلاژنِ نوک بینی

to the dopamine surging around inside your brain.

و دوپامینی که ناگهان در مغزتان جریان می‌یابد

گونه‌های دیگر، ژن‌های مخصوص به خودشان را دارا هستند

Other species have genes of their own.

A spider has genes for spider silk.

عنکبوت ژن‌هایی برای تولید تار دارد

An oak tree has genes for chlorophyll, which turns sunlight into wood.

و درخت بلوط ژن‌هایی برای کلروفیل که نور خورشید را به چوب تبدیل می‌کند

So where did all those genes come from?

تمامی این ژن‌ها از کجا می‌آیند؟

It depends on the gene.

این به ژن بستگی دارد

دانشمندان گمان می‌برند که زندگی بر روی زمین از حدود ۴ میلیارد سال پیش پدیدار شده است

Scientists suspect that life started on Earth about 4 billion years ago.

The early life forms were primitive microbes

نخستین فرم‌های حیات، یعنی میکروب‌های ابتدایی

with a basic set of genes for the basic tasks required to stay alive.

ژن‌های اولیه‌ی لازم برای زنده ماندن را دارا بوده‌اند

They passed down those basic genes to their offspring

و این ژن‌های اولیه را در خلال

میلیاردها نسل به نوادگان خود انتقال دادند

through billions of generations.

Some of them still do the same jobs in our cells today, like copying DNA.

بعضی از آن‌ها امروزه همچنان همان عملکرد را در سلول‌های ما دارند

برای مثال انجام همانندسازی دی ان ای

But none of those microbes had genes for spider silk or dopamine.

اما هیچ کدام از این میکروب ها دارای ژن‌هایی برای تار عنکبوت یا دوپامین نبوده است

There are a lot more genes on Earth today than there were back then.

امروزه نسبت به گذشته تعداد بیشتری ژن بر روی زمین وجود دارد

It turns out that a lot of those extra genes were born from mistakes.

به نظر می‌رسد که بسیاری از این ژن‌های اضافی از اشتباهات بوجود آمده باشند

هر بار سلولی تقسیم می‌شود کپی‌های جدیدی از دی ان ایِ خود ایجاد می‌کند

Each time a cell divides, it makes new copies of its DNA.

Sometimes it accidentally copies the same stretch of DNA twice.

گه گاه، سلول به طور تصادفی دوبار از یک رشته‌ی دی ان ای کپی می‌کند

با این کار سلول حتی ممکن است یک کپی اضافه از یکی از ژن هایش ایجاد کند

In the process, it may make an extra copy of one of its genes.

At first, the extra gene works the same as the original one.

در ابتدا، ژن اضافی همانند ژن اصلی عمل می‌کند

But over the generations, it may pick up new mutations.

اما در طول نسل‌ها، این ژن می‌تواند جهش‌های جدیدی را بپذیرد

Those mutations may change how the new gene works,

این جهش ها می‌توانند عملکرد ژن جدید را تغییر دهند

and that new gene may duplicate again.

این ژن جدید می‌تواند همانند سازی کند

A surprising number of our mutated genes emerged more recently;

تعداد شگفت آوری از ژن‌های جهش یافته‌ی ما در این اواخر ظاهر شده‌اند

many in just the past few million years.

و بسیاری از آن‌ها در چند میلیون سال گذشته پدید آمده‌اند

جدیدترین آن‌ها پس از این که گونه‌ی ما از پسرعموهایمان شامپانزه‌ها جدا‌ شد تکامل یافته‌اند

The youngest evolved after our own species broke off from our cousins, the apes.

در حالی که ممکن است بیش از یک میلیون سال زمان لازم باشد تا تک ژنی بتواند

While it may take over a million years for a single gene to give rise

to a whole family of genes,

یک خانواده‌ی ژنی ایجاد کند

scientists are finding that once the new genes evolve,

دانشمندان مشاهده کرده‌اند به محض این که ژن‌های جدید تکامل می‌یابند

they can quickly take on essential functions.

به سرعت عملکردهای اساسی را عهده دار می‌شوند

For example, we have hundreds of genes for the proteins in our noses

برای نمونه، ما صدها ژن برای پروتئین‌های موجود در بینی داریم

که مولکول‌های بو را دریافت می‌کنند

that grab odor molecules.

The mutations let them grab different molecules,

جهش‌ها به آن‌ها این امکان را می‌دهد که مولکول‌های مختلفی را دریافت کنند

giving us the power to perceive trillions of different smells.

و این امر به ما توانایی شناسایی تریلیون‌ها بوی مختلف را می‌دهد

Sometimes mutations have a bigger effect on new copies of genes.

گاهی اوقات بعضی از جهش‌ها تاثیر مهم‌تری روی کپی‌های جدید ژن می‌گذارند

They may cause a gene to make its protein in a different organ,

آن‌ها می‌توانند کاری کنند که یک ژن پروتئین خود را در اندامی متفاوت

or at a different time of life,

یا در زمان‌های متفاوتی از عمر بسازد

or the protein may start doing a different job altogether.

یا این پروتئین می‌تواند شروع به انجام کاری کاملا متفاوت کند

به عنوان نمونه، در مارها ژنی وجود دارد که پروتئینی را برای کشتن باکتری‌ها می‌سازد

In snakes, for example, there's a gene that makes a protein for killing bacteria.

Long ago, the gene duplicated and the new copy mutated.

مدت‌ها پیش، این ژن تکثیر پیدا کرد و کپی جدید آن دچار جهش شد

این جهش سیگنالی درون ژن را تغییر داد

That mutation changed the signal in the gene

about where it should make its protein.

که به آن جایگاه ساخت پروتئین را اعلام می کرد

Instead of becoming active in the snake's pacreas,

این ژن به جای اینکه در پانکراس مار فعال شود،

it started making this bacteria-killing protein in the snake's mouth.

شروع به ساخت این پروتئین باکتری کُش در دهان مار کرد

So when the snake bit its prey, this enzyme got into the animal's wound.

هنگامی که مار طعمه‌ی خود را گاز گرفت، این آنزیم به زخم جانور نفوذ کرد

And when this protein proved to have a harmful effect,

وقتی این پروتئین اثر سوء خود را نشان داد

and helped the snake catch more prey,

و به مار در گرفتن طعمه های بیشتری کمک کرد

مورد عنایت قرار گرفت

it became favored.

So now what was a gene in the pancreas makes a venom in the mouth

آنچه که قبلا ژنی در پانکراس بود زهری در دهان مار تولید می‌کند

that kills the snake's prey.

که شکارش را می‌کشد

And there are even more incredible ways to make a new gene.

شیوه‌های باورنکردنی تری هم برای ایجاد یک ژن جدید وجود دارد

The DNA of animals and plants and other species

دی ان ایِ جانوران، گیاهان و گونه‌های دیگر

contain huge stretches without any protein coding genes.

شامل رشته‌های بزرگِ بدون ژن رمز‌کننده‌ی پروتئین هاست

تا جائیکه دانشمندان می گویند، این توالی‌های اساسا تصادفی

As far as scientists can tell, its mostly random sequences

از بیان‌های ژنتیکی هستند که هیچ عملکردی ندارند

of genetic gibberish that serve no function.

These stretches of DNA sometimes mutate, just like genes do.

این رشته‌های DNA، همانند ژن‌ها گاهی جهش می‌کنند

Sometimes those mutations turn the DNA into a place

گاهی، این جهش‌ها DNA را به محلی تبدیل کرده

where a cell can start reading it.

که سلولی می‌تواند شروع به خواندن آن بکند

ناگهان، سلول پروتئینی جدید می‌سازد

Suddenly the cell is making a new protein.

At first, the protein may be useless, or even harmful,

درابتدا، این پروتئین ممکن است بی فایده یا حتی مضرباشد

اما جهش‌های بیشتر می‌توانند شکل پروتئین را تغییر دهند

but more mutations can change the shape of the protein.

The protein may start doing something useful,

و این پروتئین می‌تواند کاری مفید انجام دهد

something that makes an organism healthier, stronger,

کاری که جاندار را سالم تر، قوی تر

better able to reproduce.

و برای تولید مثل تواناتر کند

Scientists have found these new genes at work in many parts of animal bodies.

دانشمندان این ژن‌های جدید فعال را در قسمت‌های بی‌شماری از بدن جانوران یافته‌اند

So our 20,000 genes have many origins,

بنابراین ۲۰٫۰۰۰ ژنِ ما خاستگاه‌های بی‌شماری دارند

from the origin of life, to new genes still coming into existence from scratch.

از منشاء حیات گرفته، تا ژن‌های جدیدی که از ناکجا منشا می‌گیرند

As long as life is here on Earth, it will be making new genes.

تا هنگامی که حیات بر روی کره ی زمین وجود دارد، ساختن ژن‌های جدید ادامه خواهد داشت