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

Translator: Chi Nguyen Reviewer: Minh-Hung Nguyen

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

Trong tế bào của mỗi chúng ta có một bộ gen thứ hai

completely separate from the 23 pairs of chromosomes

riêng biệt hoàn toàn với 23 cặp nhiễm sắc thể

we inherit from our parents.

chúng ta thừa hưởng từ bố mẹ mình.

And this isn’t just the case for humans—

Và điều này không chỉ có ở riêng con người—

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

nó có ở mọi loài động vật, thực vật và nấm,

and nearly every multicellular organism on Earth.

và gần như mọi sinh vật đa bào trên Trái Đất.

This second genome belongs to our mitochondria,

Bộ gen thứ hai này thuộc về ty thể của chúng ta,

an organelle inside our cells.

một bào quan bên trong tế bào.

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

Bộ gen không hoàn toàn là của chúng ta nhưng cũng không tách biệt—

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

vậy tại sao chúng lại khác với phần còn lại của cơ thể?

Approximately 1.5 billion years ago,

Khoảng 1,5 tỷ năm về trước,

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

các nhà khoa học cho rằng một sinh vật đơn bào

đã nuốt chửng tổ tiên của ty thể,

creating the predecessor of all multicellular organisms.

trở thành tổ tiên của tất cả các sinh vật đa bào.

Mitochondria play an essential role:

Ty thể đóng vai trò quan trọng:

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

chúng chuyển hóa năng lượng từ thức ăn chúng ta ăn và oxy chúng ta hít vào

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

thành một dạng năng lượng để các tế bào sử dụng chính là các phân tử ATP.

Without this energy, our cells start to die.

Nếu không có năng lượng này, các tế bào sẽ bắt đầu chết.

Humans have over 200 types of cells,

Loài người có hơn 200 loại tế bào,

and all except mature red blood cells have mitochondria.

trừ tế bào hồng cầu trưởng thành ra thì tất cả các tế bào khác đều có ty thể.

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

Vì nhiệm vụ của tế bào hồng cầu là vận chuyển oxy,

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

ty thể sẽ dùng hết lượng oxy này trước khi hồng cầu đến được đích.

So all mitochondria use oxygen and metabolites to create energy

Tất cả ty thể sử dụng oxy và chất chuyển hóa để tạo ra năng lượng

and have their own DNA,

và chúng có ADN riêng,

but mitochondrial DNA varies more across species than other DNA.

nhưng ADN ty thể biến đổi theo loài nhiều hơn so với các loại ADN khác.

In mammals, mitochondria usually have 37 genes.

Ở động vật có vú, ty thể thường có 37 gen.

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

Ở một vài loài thực vật như dưa leo, ty thể có tới 65 gen,

and some fungal mitochondria have only 1.

và ty thể ở một vài loài nấm chỉ có 1 gen.

A few microbes that live in oxygen-poor environments

Với một số vi khuẩn sống trong những môi trường thiếu oxy,

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

ty thể dường như đang dần tiêu biến hoàn toàn,

and one group, oxymonad monocercomonoides, already has.

và nhóm oxymonad monocercomonoides đã mất đi hoàn toàn ty thể.

This variety exists because mitochondria are still evolving,

Sự phân hóa này là do ty thể vẫn đang tiến hoá,

both in tandem with the organisms that contain them,

vừa song song với cơ quan chứa chúng,

and separately, on their own timeline.

vừa độc lập theo dòng thời gian riêng.

To understand how that’s possible,

Để hiểu tại sao việc đó lại có thể xảy ra,

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

ta cần nhìn kĩ xem ty thể đang làm gì bên trong chúng ta,

starting from the moment we’re conceived.

bắt đầu từ lúc tinh trùng gặp trứng.

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

Ở hầu hết tất cả các loài, ADN ty thể được truyền lại chỉ từ bố hoặc mẹ.

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

Ở người và hầu hết động vật, đó là người mẹ.

Sperm contain approximately 50 to 75 mitochondria in the tail,

Tinh trùng chứa khoảng 50 tới 75 ty thể ở đuôi

to help them swim.

để giúp chúng bơi.

These dissolve with the tail after conception.

Những ty thể này sẽ tiêu biến cùng với đuôi sau khi thụ tinh

Meanwhile, an egg contains thousands of mitochondria,

Trong khi đó, một tế bào trứng chứa hàng ngàn ty thể,

each containing multiple copies of the mitochondrial DNA.

mỗi ty thể chứa rất nhiều bản sao ADN ty thể.

This translates to over 150,000 copies of mitochondrial DNA

Điều này dẫn đến việc phiên mã ra hơn 150.000 bản sao ADN ty thể

that we inherit from our mothers,

mà chúng ta thừa hưởng từ mẹ,

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

mỗi bản sao đều độc lập và có thể khác nhau đôi chút.

As a fertilized egg grows and divides,

Khi trứng đã thụ tinh phát triển và phân chia,

those thousands of mitochondria are divvied up into the cells

hàng ngàn ty thể đó được phân chia thành các tế bào

of the developing embryo.

của phôi đang phát triển.

By the time we have differentiated tissues and organs,

Và đến khi chúng ta có các mô và cơ quan biệt hoá,

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

các ADN ty thể khác nhau đã nằm rải rác ngẫu nhiên khắp cơ thể chúng ta.

To make matters even more complex,

Để khiến quá trình thêm phức tạp,

mitochondria have a separate replication process from our cells.

ty thể có một quá trình nhân bản riêng so với tế bào.

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

Trong khi các tế bào nhân lên bằng cách phân chia,

ty thể sẽ nằm trong các tế bào mới,

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

và một lúc sau chính các ty thể mới hợp lại va phân chia

on their own timeline.

theo thời gian riêng của mình.

As mitochondria combine and separate,

Khi ty thể hợp lại và tách rời,

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

ADN lỗi hoặc ty thể hoạt động bất thường sẽ bị cô lập và loại bỏ.

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

Điều này có nghĩa là chọn lọc ngẫu nhiên ADN ty thể từ mẹ

you inherit at birth

mà bạn thừa hưởng lúc sinh ra

can change throughout your life and throughout your body.

có thể thay đổi xuyên suốt cuộc đời và cơ thể của bạn.

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

Ty thể khá là năng động và độc lập ở một mức độ nào đó,

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

nhưng chúng cũng được hình thành bởi môi trường: đó là chúng ta.

We think that long ago,

Trước đây ta nghĩ rằng,

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

một vài gen ty thể được truyền đến bộ gen của tế bào vật chủ.

So today, although mitochondria have their own genome

Ngày nay, mặc dù ty thể có bộ gen riêng

and replicate separately from the cells that contain them,

và nhân bản riêng biệt so với các tế bào chứa chúng,

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

chúng không thể làm việc này nếu không có sự chỉ dẫn từ ADN của ta.

And though mitochondrial DNA is inherited from one parent,

Và mặc dù ADN ty thể được kế thừa từ một bố hoặc mẹ đơn nhất

the genes involved in building and regulating the mitochondria

gen tham gia việc hình thành và điều chỉnh ty thể

come from both.

lại đến từ cả hai.

Mitochondria continue to defy tidy classification.

Ty thể vẫn cứ không tuân theo các phân loại quy củ.

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

Câu chuyện của chúng vẫn tiếp diễn bên trong mỗi tế bào của chúng ta,

simultaneously separate and inseparable from our own.

vừa tách biệt đồng thời lại vừa không tách rời với tế bào của chúng ta.

Learning more about them can both give us tools

Nghiên cứu thêm về chúng sẽ đem lại cho ta

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

công cụ giúp bảo sức khỏe của con người trong tương lai

và dạy ta nhiều hơn về lịch sử con người.