Το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού περιέχει ενδείξεις για το πώς ένα φύλλο παράγει τόσες πολλές γεύσεις
Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Davis, έχει αλληλουχία το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού (Camellia sinensis), παρέχοντας νέες ιδέες για το πώς το φυτό παράγει το ευρύ φάσμα των γεύσεων.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Genetics, διαπίστωσε ότι το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού περιέχει μεγάλο αριθμό γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών, οι οποίες είναι ενώσεις που δεν είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη του φυτού, αλλά είναι υπεύθυνες για τις διακριτικές γεύσεις και τα αρώματα του.
Αυτοί οι δευτερογενείς μεταβολίτες περιλαμβάνουν τερπένια, οι οποίες είναι οι ενώσεις που δίνουν το τσάι τα χαρακτηριστικά του floral και εσπεριδοειδείς σημειώσεις και τα φλαβονοειδή, τα οποία είναι υπεύθυνα για την πικρία και την στυπτικότητα του τσαγιού.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού περιέχει ένα μεγάλο αριθμό γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή αυτών των δευτερογενών μεταβολιτών και ότι η έκφραση αυτών των γονιδίων ρυθμίζεται από διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του φωτός και του εδάφους.
Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι η ικανότητα του δέντρου τσαγιού να παράγει το ευρύ φάσμα των γεύσεων οφείλεται στην ικανότητά του να προσαρμόζει ταχέως την έκφραση των δευτερογενών γονιδίων μεταβολίτη σε απόκριση των μεταβαλλόμενων περιβαλλοντικών συνθηκών.
Η ομάδα ανακάλυψε επίσης ότι το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού περιέχει έναν αριθμό γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή καφεΐνης και καφεΐνης είναι το διεγερτικό που δίνει στο τσάι τη χαρακτηριστική ώθηση ενέργειας.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στη βιομηχανία τσαγιού, καθώς θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους καλλιεργητές να επιλέξουν φυτά τσαγιού που παράγουν τις επιθυμητές γεύσεις και αρώματα. Η μελέτη θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων ποικιλιών τσαγιού με βελτιωμένη γεύση και διατροφικές ιδιότητες.
Το δέντρο τσαγιού (Camellia sinensis) είναι ένα μικρό αειθαλές δέντρο που είναι εγγενές στην Ασία. Τα φύλλα του δέντρου τσαγιού χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τσαγιού, το οποίο είναι το δεύτερο πιο δημοφιλές ποτό στον κόσμο μετά το νερό. Το τσάι παράγεται με ζύμωση των φύλλων του δέντρου τσαγιού και οι διάφοροι τύποι τσαγιού (μαύρο, πράσινο, oolong κ.λπ.) παράγονται μεταβάλλοντας τη διαδικασία ζύμωσης.
Το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού είναι περίπου 1,1 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων μήκους, καθιστώντας το περίπου το ίδιο μέγεθος με το ανθρώπινο γονιδίωμα. Το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού περιέχει περίπου 30.000 γονίδια, το οποίο είναι περίπου ο ίδιος αριθμός γονιδίων με το ανθρώπινο γονιδίωμα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ποικιλία μεθόδων για την αλληλουχία του γονιδιώματος δέντρων τσαγιού, συμπεριλαμβανομένης της αλληλουχίας Sanger και της αλληλουχίας Illumina. Η αλληλουχία Sanger είναι μια παραδοσιακή μέθοδος αλληλουχίας DNA, ενώ η αλληλουχία Illumina είναι μια πιο σύγχρονη μέθοδος που είναι ταχύτερη και φθηνότερη.
Οι ερευνητές πέρασαν αρκετά χρόνια συγκεντρώνοντας το γονιδίωμα του δέντρου τσαγιού. Στη συνέχεια, η συναρμολόγηση του γονιδιώματος σχολιάστηκε, πράγμα που σημαίνει ότι οι ερευνητές εντόπισαν τα γονίδια στο γονιδίωμα και καθόρισαν τις λειτουργίες τους.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν νέες γνώσεις στη γενετική του δέντρου τσαγιού και θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στη βιομηχανία τσαγιού. Η μελέτη θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων ποικιλιών τσαγιού με βελτιωμένη γεύση και διατροφικές ιδιότητες.
