Американски, френски и италиански генетици за пръв път напълно разкодираха генома на кафеените дървета, от които се произвеждат зърната арабика - най-популярният сорт кафе в света. Предварителните анализи на генома на това кафеено дърво сочат важната роля на хромозомните мутации и обмени в еволюцията на това растение, пишат изследователите в статия в научното списание Nature Communications.
"Анализът на генома на Арабика показва, че тази разновидност на кафееното дърво е претърпяла голям брой хромозомни аберации в последно време, включително делеции, удвоявания и размени на хромозоми и отделни техни области. Тези аномалии са основният източник на вариации в структурата на генома на този растителен вид, който се характеризира с изключително ниско ниво на генетично разнообразие", пишат изследователите.
До този извод стига екип от европейски и американски учени, ръководен от професор Микеле Морганте от Университета в Удине, в рамките на мащабен проект за изследване на генетичната еволюционна история на Арабика. В миналото генетиците вече са се опитвали да разшифроват ДНК на този сорт кафе, но не са успели да го направят напълно поради сложната структура на генома на това растение, което е хибрид между две други кафеени дървета - Robusta и Coffea eugenioides.
Какво показва анализът?
Изследователите преодоляха този проблем, като използваха две сравнително нови техники за декодиране на ДНК - нанопорово секвениране (ONT) и техниката Hi-C, която позволява поставянето на голям брой тагове върху ДНК в хромозомите и използването им за реконструиране на ДНК в хромозомите.
Последвалите анализи на структурата на тези ДНК вериги потвърдиха, че арабика е хибрид на два други вида кафе, които споделят около половината от генома на Coffea arabica и по 27 000-28 000 гена. Освен това учените установяват, че арабиката се характеризира със сравнително ниско ниво на генетично разнообразие, и откриват доказателства за голям брой пренареждания в структурата на хромозомите, придружени от заличавания, удвоявания и размяна на различни части от тях.
Според учените тези хромозомни мутации са изиграли важна роля за формирането на разнообразието на сегашните сортове арабика, както и за образуването на някои подварианти и хибриди на Coffea arabica, като например "Бурбон" и "Тимор". Генетиците се надяват, че последващото изследване на тези промени в структурата на хромозомите ще помогне на биолозите да разберат как тиморските хибриди арабика са придобили устойчивост към голям брой болести.
Съществуват над 120 вида кафеени дървета, като половината от тях се използват за различни хранителни продукти. Въпреки това само три от тях - Арабика (Coffea arabica), Либерика (Coffea liberica) и Робуста (Coffea canephora) - се използват широко в хранително-вкусовата промишленост за производство на кафе, като Арабика и Робуста представляват 56% и 43% от световния пазар на кафе на зърна. Понастоящем учените активно изучават структурата на генома и биологията на тези кафеени дървета, което е необходимо, за да ги спасят от вредители и ефектите на глобалното затопляне, предава БГНЕС.
ОЩЕ: Кафето – сваля ли кръвното, или не?
