Kafe bat lau gene-koskorrekin, mesedez

Koldo Garcia

Iratzargailuak jotzen du. Izarek ez dizute ohetik ateratzen uzten baina egun oso bat duzu aurretik. Loa eta esna arteko egoera horretan gauza bakarrean pentsa dezakezu: kikara bat kafe behar duzu. Egunerokoari ekiteko erabiltzen dugun pizgarri horrek edabe magikoa badirudi ere, haren sekretua dituen gene-ezaugarri liluragarrietan dago.

Kontsumitzen dugun kafe gehiena Arabika kafea da, Coffea arabica espeziea, hain zuzen ere. Munduko kafe-ekoizpenaren %70 landare horri dagokio eta, duen interes ekonomikoa dela eta, haren genoma sekuentziatu berri du ikertzaile talde batek. Baina Arabika kafearen genoma ez da nolanahikoa, bertan bi azpigenoma baitaude: batak Coffea canephora espeziean du jatorria –Robusta kafea delakoa, Arabika baino mikatzagoa eta ekoizten den beste espezie nagusia– eta beste azpigenomak Coffea eugeniodes espeziean. Arabikak bi azpigenoma horiek ditu, bi espezie horien gurutzaketaren ondorio delako, orain dela hamar mila eta 665 mila urte artean gertatu zen hibridazioaren ondorio, hain zuzen. Hau da, Arabika kafeak kromosoma bakoitzeko –11 kromosoma ditu– lau kopia ditu, baina kopia horiek ez dira guztiz parekoak.

Kromosomen egitura bitxi hori dela eta, azken finean bi espezie sekuentziatu behar baitira, ikertzaileek estrategia berezia erabili zuten genomaren sekuentzia lortzeko. Bourbon Vermelho barietateko ale baten gene-materiala eskuratu zuten eta bere genoma gene-pieza txikietan banatu zuten bi metodo ezberdinen bidez. Gainera, C. canephora eta C. eugeniodes espezieen genomak ere erabili zituzten, azpigenoma bakoitzaren erreferentzia bat izateko. Horrela, lortutako gene-pieza horiek erabilita eta beste espezieak gida moduan erabilita, sekuentzia luzeagoak lortu zituzten, puzzle bat egiten denean bezala. Hala ere, genoma osoa ezin izan zuten antolatu, hau da, ez zuten genomaren sekuentziaren jarraiera osoa berregin, eta hainbat zatitan banatutako sekuentzia lortu zuten. Hala ere, hori nahikoa izan zen kafearen hainbat gene-ezaugarri ezagutzeko.

Kafearen genoman 46.500 genetik gora daudela ondorioztatu zuten ikertzaileek: 21.000 inguru C. canephora-tik eratorritako azpigenoman kokatu zituzten; 23.000 inguru C. eugeniodes-tik eratorritakoan; eta 2.500 inguru kokatu gabe gelditu ziren. Gainera, ikusi zuten ez dela kromosometan berrantolaketa aipagarririk gertatu eta bi azpigenomen arteko gene-trukaketa bakarra detektatu zuten.

Bourbon Vermelho barietateko ale horren genoma sekuentziatzeaz gain, beste 700 Arabika kafe-ale baino gehiagoren gene-aldaerak aztertu zituzten. Ia 500 ale Etiopian egindako hainbat ikerketatan jasotako barietateak izan ziren; 100 inguru Yemenen jasotako barietateak; 50 ale inguru Indiako eta Afrikako ekialdeko barietateak; eta Typica eta Bourbon barietateetako hainbat ale, Asian eta Latinoamerikan gehien landatzen diren barietateak, hain zuzen ere. Ale horiek guztiak aztertuta bermatu nahi zuten kafearen dibertsitatearen ordezkaritza zabala. Horrez gain, C. canephora espeziearen hainbat ale ere aztertu zituzten erreferentzia moduan, Brasilen landatzen den Conilon barietateko aleak eta munduan zehar landatzen den Robusta barietateko aleak, hain zuzen ere.

Ale horien guztien gene-aldaerak aztertuta, ondorioztatu zuten gene-dibertsitatea oso baxua zela Arabika kafean, C. canephora eta C. eugonioides espezieen dibertsitatea baino hamar aldiz txikiagoa. Izan ere, detektatu zituzten lau mutaziotik hiru ale batean bakarrik aurkitu zituzten eta, gainera, mutazio gehienak ez ziren jatorrizko espezieetan agertzen, hau da, Arabika kafeak berezkoak dituen gene-aldaerak ziren. Emaitza horiek kontuan hartuta, ikertzaileek iradokitzen dute oraingo Arabika kafearen zabalkuntza populazio oso txiki batetik abiatu zela. Hortaz, uste dute jatorrizko bi espezieen hibridazioa behin gertatu zela eta ordutik ez dela berriro jatorrizko espezieekin gurutzatu.

Gene-dibertsitatea baxua bada ere, nahikoa da aleak taldekatzeko. Gene-aldaeretan oinarrituta, ezberdinenak diren taldeak dira Etiopiako aleak eta Yemengo aleak, hala ere, harreman estua dute, Yemengo aleak Etiopiako aleetatik eratorri baitziren. Gainontzeko barietateei dagokiela, Yemengo aleekin batera taldekatu ziren. Hau da, Afrikako Ekialdetik Arabiako Penintsulara landatzen diren aleetan mailaketa bat badago ere, jarraiera bat dute, ez dago gene-etenik. C. canephora-n, ordea, gene-dibertsitatea askoz handiagoa izan zen; eta Brasilgo Conilon barietatea argiki banatzen zen gainontzeko barietateetatik. Analisi horretan ondoriztatu zuten Kongoko, Erdialdeko Afrikako eta Ugandako barietateak zirela Arabikako canephora azpigenomatik gertuen zeuden barietateak, hots, barietate horien aitzindaria izan zela Arabika sortzeko erabili zen barietatea.

Aipatutako guztia ikusita, ikertzaileek nabarmentzen dute ezberdinak diren Etiopiako aleak erabilgarriak izan daitezkeela gainontzeko barietateak hobetzeko, bakoitzean ezaugarri desiragarriak sustatuz. Jardunbide hori ohikoa da hainbat labore hobetzeko, hau da, barietateak gurutzatzea desiragarriak diren ezaugarriak lortzeko. Horrez gain, ikertzaileak aipatzen dute, gene-dibertsitatea hain baxua izanda, Arabika kafearen kasuan hobetze horrek mugak izan ditzakeela. Hortaz, proposatzen dute irtenbide bat izan daitekeela jatorrizko espezieekin gurutzatzea, adibidez, Timor hibridoarekin egin zen bezala. Hau da, laboreak maneiatzeko estrategia tradizionalak erabilita ez direla emaitza eraginkorrak lortuko eta, hortaz, bide berriak aztertu behar direla kafearen maneiuan.

Laburbilduz, kafearen genoman bi genoma daude barneratuta, gene-aldakortasun oso txikia du eta, hortaz, haren kudeaketak, beste laboreekin alderatuta, ezberdina izan behar du. Goizetan, kikarari begira zaudela, kafea koilaratxoarekin mugitzen zaudela, agian zure neuronak ez daude prest kafearen gene-ezaugarri horiei erreparatzeko. Baina orain badakizu zerk egiten duen hain liluragarria kafea.

Erreferentzia bibliografikoa

Scalabrin S. et al. (2020). A single polyploidization event at the origin of the tetraploid genome of Coffea arabica is responsible for the extremely low genetic variation in wild and cultivated germplasm. Scientific Reports, 10, 4642. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-61216-7.

Egileaz: Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.