• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
663
Кофе и чай: генетики в поисках кайфа
Технологии

Кофе и чай: генетики в поисках кайфа

Кофеин настолько хорош, что природа «изобрела» его дважды. После расшифровки генома растения кофе выяснилось, что растение кофе синтезирует кофеин, используя другие ферменты и, соответственно, другой набор генов по сравнению с теми, что имеются у чайного куста и растения какао.

Кофейные плантации сегодня занимают около 11 млн га и дают свыше 2 млрд чашек ароматного напитка каждый день. Кофе изготавливают из ферментированных, обжаренных и перемолотых ягод растений двух видов – Coffea Canephora(син. Coffea robusta) и Coffea arabica. Соответственно, имеются два сорта кофе – робуста и арабика. Примерно треть производимого в мире кофе изготавливается из робусты, в основном, это марки растворимого кофе, такие как Nescafe. Арабика содержит относительно меньше кофеина, зато она менее кислая и горькая, что делает напиток из нее более вкусным.

Растения кофе научились синтезировать кофеин задолго до того, как люди стали использовать его для борьбы с сонливостью. Вероятно, кофеин давал растениям различные преимущества. Например, они использовали его для защиты: опавшие листья растения кофе, в которых, как известно, содержание кофеина наиболее велико, останавливают рост соседних растений. И напротив: по словам В. Альберта (Университет Буффало, Нью-Йорк) – одного из лидеров международной группы ученых, секвенировавших недавно геном растения кофе, насекомые-опылители, как и люди, питают к кофеину слабость, поэтому раз за разом возвращаются к производящему его растению.

Для секвенирования было выбрано кофейное дерево робуста с более простым, по сравнению с арабикой, геномом. Ученым удалось идентифицировать более 25 тыс. генов, и в первую очередь их внимание привлекли гены, ответственные за производство кофеина. Как известно, кофеин производят не только растения кофе, но и чайный куст, шоколадное дерево, кола, мате и др. Этот алкалоид синтезируется из пуринового нуклеозида ксантозина путем его трехэтапного метилирования с участием ферментов метилтрансфераз. Оказалось, что растение кофе производит кофеин, используя другие трансферазы, чем чайный куст и шоколадное дерево; соответственно, оно имеет и другой набор генов, кодирующих эти ферменты. Этот факт свидетельствует, что способность к синтезу кофеина в процессе эволюции появилась у растений независимо и, по меньшей мере, дважды – у предков растений кофе и у общего предка чайного куста и дерева какао.

Геномные исследования кофе имеют и вполне практическое применение, так как дают возможность идентифицировать гены, помогающие растениям бороться с болезнями, такими как «кофейная ржавчина», или способствующие адаптации к изменениям климата. Кроме того, ведь можно инактивировать гены, отвечающие за «производство» кофеина, и получить экологически безупречный и вкусный «диетический» кофе. Такой напиток востребован кофеманами, которые плохо переносят действие этого психостимулятора. Сейчас кофеин удаляют из кофе с помощью химических процессов, что сопровождается ухудшением вкуса и аромата напитка.


По: nature.com/news/coffee

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments