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

Traduttore: Irene Barsanti Revisore: Chiara Polesinanti

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

Dentro le nostre cellule, ognuno di noi ha un secondo gruppo di geni

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

completamente distinto dalle 23 paia di cromosomi

we inherit from our parents.

che ereditiamo dai nostri genitori.

And this isn’t just the case for humans—

E questo non riguarda solo gli esseri umani,

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

è così per tutti gli animali, le piante, i funghi,

and nearly every multicellular organism on Earth.

e quasi tutti gli organismi pluricellulari sulla Terra.

This second genome belongs to our mitochondria,

Questo secondo genoma appartiene ai mitocondri,

an organelle inside our cells.

degli organelli dentro le nostre cellule.

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

Non sono del tutto parte di noi, ma non sono nemmeno separati,

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

allora perché sono così diversi da ogni altra cosa nel nostro corpo?

Circa 1,5 miliardi di anni fa,

Approximately 1.5 billion years ago,

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

secondo gli scienziati,

un organismo unicellulare inglobò l’antenato dei mitocondri,

creating the predecessor of all multicellular organisms.

creando il predecessore di tutti gli organismi pluricellulari.

Mitochondria play an essential role:

I mitocondri svolgono un ruolo fondamentale:

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

convertono l’energia del cibo che mangiamo e l’ossigeno che respiriamo

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

in una forma di energia utilizzabile dalle nostre cellule,

ovvero una molecola chiamata ATP.

Without this energy, our cells start to die.

Senza questa energia le nostre cellule cominciano a morire.

Humans have over 200 types of cells,

Gli umani hanno oltre 200 tipi di cellule,

and all except mature red blood cells have mitochondria.

e tutte, tranne i globuli rossi maturi, hanno i mitocondri.

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

Questo perché il compito dei globuli rossi è quello di trasportare l’ossigeno,

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

che i mitocondri potrebbero usare prima che raggiunga la sua destinazione.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

Quindi tutti i mitocondri usano l’ossigeno e i metaboliti per creare energia,

and have their own DNA,

e hanno il loro proprio DNA,

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

ma il DNA mitocondriale varia di più tra le specie rispetto all’altro DNA.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

Nei mammiferi, i mitocondri hanno solitamente 37 geni.

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

In alcune piante, i cetrioli ad esempio, i mitocondri hanno fino a 65 geni,

and some fungal mitochondria have only 1.

e alcuni mitocondri dei funghi ne hanno solo 1.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

Alcuni microbi che vivono in ambienti poveri di ossigeno

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

starebbero per perdere del tutto i propri mitocondri,

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

e un gruppo, il Monocercomonoides, già non ce li ha più.

This variety exists because mitochondria are still evolving,

Questa varietà esiste perché i mitocondri si stanno ancora evolvendo,

both in tandem with the organisms that contain them,

sia in contemporanea con gli organismi che li contengono,

and separately, on their own timeline.

sia separatamente, con i propri tempi.

To understand how that’s possible,

Per capire come questo sia possibile,

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

possiamo dare un’occhiata da vicino a ciò che i mitocondri dentro di noi fanno

starting from the moment we’re conceived.

dal momento del concepimento.

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

In quasi tutte le specie,

il DNA mitocondriale viene trasmesso da un solo genitore.

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

Negli umani e in quasi tutti gli animali, quel genitore è la madre.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

Gli spermatozoi contengono circa 50-75 mitocondri nella coda,

to help them swim.

per aiutarli a nuotare.

These dissolve with the tail after conception.

Questi spariscono con la coda dopo il concepimento.

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

Al contempo, un uovo contiene migliaia di mitocondri,

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

ognuno contenente diverse copie di DNA mitocondriale.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

Questo spiega le oltre 150.000 copie di DNA mitocondriale

that we inherit from our mothers,

che ereditiamo dalla madre,

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

ciascuna delle quali è indipendente e può variare leggermente dalle altre.

As a fertilized egg grows and divides,

Quando un uovo fecondato cresce e si divide,

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

quelle migliaia di mitocondri vengono spartite tra le cellule

of the developing embryo.

dell’embrione in via di sviluppo.

By the time we have differentiated tissues and organs,

Quando i nostri tessuti e organi si sono differenziati,

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

le variazioni nel DNA mitocondriale sono sparse a caso in tutto il corpo.

To make matters even more complex,

Per rendere le cose ancora più complesse,

mitochondria have a separate replication process from our cells.

la replicazione dei mitocondri è indipendente da quella delle cellule.

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

Così, quando le cellule si riproducono dividendosi,

i mitocondri finiscono nelle nuove cellule,

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

continuando nel frattempo a fondersi tra loro e a dividersi

on their own timeline.

secondo i propri tempi.

As mitochondria combine and separate,

Quando si uniscono e si dividono,

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

i mitocondri sequestrano il DNA difettoso o i mitocondri che non funzionano bene

per l’eliminazione.

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

Ciò significa che la selezione casuale del DNA mitocondriale materno

you inherit at birth

che erediti alla nascita

can change throughout your life and throughout your body.

può cambiare nel corso della vita e in tutto il corpo.

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

Quindi, i mitocondri sono dinamici e, in una certa misura, indipendenti,

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

ma sono anche plasmati dal loro ambiente: noi.

We think that long ago,

Si pensa che tempo fa

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

alcuni loro geni siano stati trasferiti ai genomi dell’ospite.

So today, although mitochondria have their own genome

Così oggi, nonostante i mitocondri abbiano il loro proprio genoma,

and replicate separately from the cells that contain them,

e si riproducano separatamente dalle cellule che li contengono,

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

non possono farlo senza istruzioni da parte del nostro DNA.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

E anche se il DNA mitocondriale si eredita da uno dei genitori,

the genes involved in building and regulating the mitochondria

i geni coinvolti nella formazione e nella regolazione dei mitocondri

come from both.

provengono da entrambi.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

I mitocondri continuano a eludere una classificazione precisa.

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

La loro storia è ancora in evoluzione dentro ciascuna delle nostre cellule,

simultaneously separate and inseparable from our own.

contemporaneamente separati e inseparabili da queste ultime.

Learning more about them can both give us tools

Imparare di più su di loro può darci gli strumenti

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

per proteggere la salute umana in futuro

e conoscere meglio la nostra storia.