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

번역: Sohee Park 검토: DK Kim

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

우리 세포 안에는 두 번째 유전자 세트가 있는데

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

부모로부터 물려받은 23쌍의 염색체와는 완전히 다른 것입니다.

we inherit from our parents.

And this isn’t just the case for humans—

이는 단지 인간뿐만이 아니라

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

모든 동물들, 식물들, 균류,

and nearly every multicellular organism on Earth.

그리고 지구 상의 거의 모든 다세포 생물 또한 마찬가지입니다.

This second genome belongs to our mitochondria,

이 두 번째 유전자는 우리 세포 안에 있는 기관인

an organelle inside our cells.

미토콘드리아에 있습니다.

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

이는 완전히 우리의 일부는 아니지만, 분리된 것도 아닙니다.

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

그렇다면 왜 우리 신체의 다른 부분들과 그렇게 다를까요?

Approximately 1.5 billion years ago,

과학자들은 약 15억 년 전,

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

단세포 유기체가 미토콘드리아의 조상을 집어삼켰고

creating the predecessor of all multicellular organisms.

이것이 모든 다세포 생물의 조상이 되었다고 합니다.

Mitochondria play an essential role:

미토콘드리아는 아주 중요한 역할을 하는데,

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

음식으로부터 얻은 에너지와 호흡을 통해 얻은 산소를

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

세포들이 사용할 수 있는 에너지의 형태인 ATP라 부르는 분자로 바꾸죠.

Without this energy, our cells start to die.

이 에너지가 없으면 세포들은 죽습니다.

Humans have over 200 types of cells,

인간의 몸에 있는 200 종류가 넘는 세포들 중,

and all except mature red blood cells have mitochondria.

성숙한 적혈구만 제외하고 모두에 미토콘드리아가 있습니다.

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

적혈구는 산소를 운반하는데

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

목적지에 도착하기도 전에 미토콘드리아가 이를 전부 사용해버리면 안되니까요.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

모든 미토콘드리아는 산소를 사용하고 에너지를 만들기 위해 대사를 하고

and have their own DNA,

자신의 DNA가 있지만

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

미토콘드리아 DNA는 다른 DNA보다 종에 따른 차이가 더 큽니다.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

포유류의 미토콘드리아는 대부분 유전자가 37개 있습니다.

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

오이와 같은 몇몇 식물의 미토콘드리아는

유전자가 최대 65개 있으며,

and some fungal mitochondria have only 1.

어떤 균류의 미토콘드리아는 유전자가 1개뿐이기도 하죠.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

산소가 부족한 환경에서 사는 몇몇 미생물들은

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

미토콘드리아가 완전히 사라져가는 과정에 있는데,

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

옥시모나스류 모노세르코모노이데스는

이미 미토콘드리아가 없습니다.

This variety exists because mitochondria are still evolving,

이러한 다양성은 미토콘드리아가 이를 포함하고 있는 유기체들과

both in tandem with the organisms that contain them,

함께 그리고 또 따로, 그들 자신의 시간 흐름에 따라

and separately, on their own timeline.

여전히 진화하고 있기 때문에 생깁니다.

To understand how that’s possible,

이것이 어떻게 가능한지를 이해하기 위해

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

임신된 순간부터 우리 내부의 미토콘드리아가 무엇을 하고 있는지

starting from the moment we’re conceived.

자세히 살펴봅시다.

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

거의 모든 종이 부모 중 한쪽으로부터만 미토콘드리아 DNA를 물려받습니다.

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

인간과 대부분의 동물들의 경우 어머니쪽입니다.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

정자의 꼬리에는 미토콘드리아가 약 50개에서 75개 있어서

to help them swim.

헤엄치는 것을 돕지만

These dissolve with the tail after conception.

이는 수정 이후 꼬리와 함께 녹아버립니다.

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

반면에 난자에는 미토콘드리아가 수천 개 있고

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

각각 미토콘드리아 DNA 복사본이 여러 개 들어있습니다.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

이것은 우리가 어머니로부터 물려받은 150,000개 이상의

that we inherit from our mothers,

미토콘드리아 DNA 사본으로 바뀌는데,

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

각각은 독립적이고 서로 조금 다르기도 하죠.

As a fertilized egg grows and divides,

수정란이 자라고 분열함에 따라,

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

수천 개의 미토콘드리아는 발달 중인 배아의 세포로 분배됩니다.

of the developing embryo.

By the time we have differentiated tissues and organs,

조직과 장기가 분화될 때쯤엔,

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

미토콘드리아 DNA의 변이들이 몸 전체에 무작위로 흩어져 있죠.

To make matters even more complex,

더 복잡한 건

mitochondria have a separate replication process from our cells.

미토콘드리아가 우리의 세포와는 별도의 복제 과정을 거친다는 점입니다.

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

따라서 우리의 세포들이 분열하며 복제될 때,

미토콘드리아는 그들만의 시간 흐름에 따라

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

융합하고 분열하며 새로운 세포에 들어갑니다.

on their own timeline.

As mitochondria combine and separate,

미토콘드리아는 결합하고 분리하면서,

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

제대로 제거되지 않은 결함이 있는 DNA나 미토콘드리아를 격리합니다.

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

태어나면서 어머니로부터 받은 미토콘드리아 DNA의 무작위 선택이

you inherit at birth

can change throughout your life and throughout your body.

살면서 그리고 여러분의 몸 전체에 걸쳐 변화할 수 있다는 것을 의미합니다.

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

미토콘드리아는 역동적이고, 어느 정도 독립적이라 할 수 있지만,

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

′우리′라는 환경에 의해 형성되기도 하죠.

We think that long ago,

우리는 오래 전,

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

그들의 유전자 중 일부가 숙주의 유전자로 옮겨졌다고 생각하는데,

So today, although mitochondria have their own genome

이로 인해 오늘날 미토콘드리아가 자신만의 유전자가 있고

and replicate separately from the cells that contain them,

그들이 속한 세포와는 별도로 복제된다 해도

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

우리 DNA의 도움없이는 이를 할 수 없습니다.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

또 미토콘드리아 DNA가 부모님 중 한쪽에서 유전되긴 하지만,

the genes involved in building and regulating the mitochondria

미토콘드리아를 만들고 조절하는 유전자는 두 분 다로부터 옵니다.

come from both.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

미토콘드리아는 깔끔하게 분류되지 않고 있죠.

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

그들의 이야기는 여전히 우리 세포 안에서 펼쳐지고 있으며

simultaneously separate and inseparable from our own.

우리와 따로, 또 함께합니다.

Learning more about them can both give us tools

이들에 대한 더 많은 연구는 미래에 우리 건강을 지키고

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

우리 역사에 대해 더 많은 것을 알려줄 도구가 될 것입니다.