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

Tłumaczenie: Justyna Siwiec Korekta: Ola Królikowska

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

Każdy z nas w komórkach ma drugi zestaw genów

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

całkowicie odrębnych od 23 par chromosomów,

we inherit from our parents.

które dziedziczymy po rodzicach.​

And this isn’t just the case for humans—

I nie dotyczy to tylko ludzi,

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

ale też zwierząt, roślin, grzybów

and nearly every multicellular organism on Earth.

​i prawie wszystkich organizmów wielokomórkowych na Ziemi.

This second genome belongs to our mitochondria,

Ten drugi genom należy do mitochondriów,​

an organelle inside our cells.

organelli wewnątrz naszych komórek.

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

Nie są w pełni częścią nas, ale też nie są oddzielne.

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

Czemu więc są tak inne od reszty w naszych ciałach?

Naukowcy uważają, że około 1,5 miliarda lat temu

Approximately 1.5 billion years ago,

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

organizm jednokomórkowy wchłonął przodka mitochondrium,

tworząc poprzednika wszystkich organizmów wielokomórkowych.

creating the predecessor of all multicellular organisms.

Mitochondria play an essential role:

Mitochondria odgrywają zasadniczą rolę.

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

Przetwarzają energię z jedzenia, które spożywamy i tlenu, którym oddychamy,

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

w energię, którą nasze komórki mogą wykorzystać, czyli cząsteczkę zwaną ATP.

Without this energy, our cells start to die.

Bez tej energii nasze komórki zaczynają umierać.

Humans have over 200 types of cells,

Ludzie mają ponad 200 rodzajów komórek

and all except mature red blood cells have mitochondria.

i poza dojrzałymi czerwonymi krwinkami wszystkie mają mitochondria.

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

To dlatego, że zadaniem czerwonych krwinek jest transport tlenu,

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

które mitochondria zużyłyby przed dotarciem do celu.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

Wszystkie mitochondria wykorzystują tlen i metabolity do wytwarzania energii

and have their own DNA,

oraz mają własne DNA,

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

ale to DNA różni się bardziej między gatunkami niż inne DNA.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

U ssaków mitochondria zwykle mają 37 genów.

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

Mitochondria niektórych roślin, na przykład ogórków, mają do 65 genów,

and some fungal mitochondria have only 1.

a mitochondria niektórych grzybów tylko 1.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

Kilka mikrobów żyjących w środowiskach ubogich w tlen

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

wydają się być na dobrej drodze do całkowitej utraty mitochondriów,

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

a jedna ich grupa, oksymonada monocerkomonoidy,

już to zrobiła.

This variety exists because mitochondria are still evolving,

Ta różnorodność istnieje, ponieważ mitochondria wciąż ewoluują

both in tandem with the organisms that contain them,

zarówno w parze z organizmami, których są częścią,

and separately, on their own timeline.

jak i osobno, we własnym tempie.

To understand how that’s possible,

Żeby zrozumieć, jak to możliwe,

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

warto przyjrzeć się bliżej funkcjom mitochondrium,

starting from the moment we’re conceived.

zaczynając od momentu poczęcia.

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

U prawie wszystkich gatunków mitochondrialne DNA

jest przekazywane tylko od jednego rodzica.

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

W przypadku większości zwierząt, w tym ludzi, tym rodzicem jest matka.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

Plemniki zawierają około 50 do 75 mitochondriów w witce

to help them swim.

odpowiedzialnych za ich poruszanie się.

These dissolve with the tail after conception.

Witka plemnika odpada zaraz po zapłodnieniu.

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

Tymczasem komórka jajowa zawiera tysiące mitochondriów,

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

z których każdy zawiera wiele kopii mitochondrialnego DNA.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

Przekłada się to na ponad 150 tysięcy kopii mitochondrialnego DNA,

that we inherit from our mothers,

dziedziczonego po naszych matkach,

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

z których każda jest niezależna i może się nieznacznie różnić od reszty.

As a fertilized egg grows and divides,

Gdy zapłodnione jajo rośnie i dzieli się,

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

te tysiące mitochondriów dzieli się w komórki rozwijającego się zarodka.

of the developing embryo.

By the time we have differentiated tissues and organs,

Do czasu wyodrębnienia się tkanek i organów

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

wariacje mitochondrialnego DNA zostają losowo rozproszone po całym ciele.

To make matters even more complex,

Żeby sprawy były jeszcze bardziej złożone,

mitochondria have a separate replication process from our cells.

mitochondria mają odrębny od naszych komórek proces replikacji.

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

Podczas gdy nasze komórki się dzielą, mitochondria trafiają do nowych komórek,

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

przez cały czas łącząc się i dzieląc we własnym tempie.

on their own timeline.

As mitochondria combine and separate,

Gdy mitochondria łączą się i dzielą,

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

izolują do usunięcia wadliwe DNA lub mitochondria niedziałające prawidłowo.

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

To oznacza, że losowy wybór mitochondrialnego DNA matki,

you inherit at birth

który dziedziczy się po urodzeniu,

can change throughout your life and throughout your body.

może zmieniać się w całym organizmie przez całe życie.

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

Mitochondria są dynamiczne i do pewnego stopnia niezależne,

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

ale kształtuje je również środowisko, czyli my.

We think that long ago,

Uważa się, że dawno temu niektóre ich geny

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

zostały przeniesione do genomów ich gospodarza.

So today, although mitochondria have their own genome

Dzisiaj chociaż mitochondria mają własny genom

and replicate separately from the cells that contain them,

i replikują się niezależnie od komórek, których są częścią,

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

nie mogą tego zrobić bez polecenia od naszego DNA.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

Chociaż mitochondrialne DNA jest dziedziczone od jednego rodzica,

the genes involved in building and regulating the mitochondria

geny zaangażowane w budowę i regulację mitochondriów

come from both.

pochodzą od obojga.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

Mitochondria nadal wymykają się uporządkowanej klasyfikacji.

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

Ich historia wciąż toczy się w każdej z naszych komórek,

simultaneously separate and inseparable from our own.

jednocześnie oddzielona i nieodłączna od naszej.

Learning more about them can both give us tools

Większa wiedza o nich może zarówno

dać narzędzia do ochrony zdrowia ludzkiego w przyszłości,

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

jak i nauczyć nas więcej o naszej historii.