Расшифрован генетический код кофе

Октябрь 2014 года стал значимым месяцем для всех кофеманов, а также для представителей научного сообщества. Ведь совсем недавно ученым удалось расшифровать геном кофейного дерева. В будущем это позволит создать «суперкофейное растение», стойкое к различным негативным внешним факторам, чьи плоды будут отличаться повышенным содержанием кофеина. 

Также удалось выяснить происхождение генов, отвечающих за кодировку кофеина. Оказалось, что они существенно отличаются от генов, выполняющих подобную функцию у какао и чая. Это дало основания сделать вывод, что эти растения не имеют общих предков с кофейным деревом. 

В качестве объекта исследования выступило Coffea canephora (робуста), на которое приходится порядка трети мирового урожая кофе. Напомним, плоды такого растения отличаются повышенным содержанием кофеина по сравнению с другой его разновидностью – арабикой (Coffea arabica), чем объясняется слегка кисловатый вкус робусты. Различие вкусов обуславливает большую популярность арабики, поэтому продажа кофемашин в Москве в большинстве случаев сопровождается закупками зерен именно этого сорта.

 

 

 

Расшифрованный геном кофейного дерева сравнили с геномом других растений, в частности, томата и виноградов. Выяснилось, что кофе обладает несколькими многочисленными группами генов, отвечающих за выработку алкалоидов и флавоноидов. Именно эти вещества придают характерный насыщенный аромат и горьковатый вкус напитку, любимому во всем мире. Также выяснилось, что робуста обладает обширным набором ферментов, участвующих в выработке кофеина. Параллельно выяснилось очередное подтверждение того, что кофе, чай и какао не являются родственниками. «Кофеиновые» ферменты кофейного дерева гораздо ближе по характеристикам к его другим генам, чем к подобным чайным и какао-ферментам. 

Кроме того, в ходе научного исследования, направленного на расшифровку генома робусты, ученые также задались вопросом – зачем кофеин необходим самому растению? В качестве ответа на этот вопрос были выдвинуты несколько гипотез. Первая из них гласит, что это вещество помогает отпугивать различных насекомых, способных нанести вред растению. Согласно второй версии, кофеин, содержащийся в плодах и семенах, оказывает угнетающее действие на растения-конкуренты, что увеличивает шансы на прорастание у кофейного дерева. Кроме того, еще одна гипотеза утверждает, что насекомые-опылители вновь и возвращаются к растению, так как от кофеина у них вырабатывается зависимость.

08.10.2014