Kafein İki Defa Evrimleşti: Bir Kez Kahvede, Bir Kez Çayda!

Dünya'da tamamen bağımsız olarak ama benzer biçimde evrimleşen benzer şeyler vardır. Her ikisi de benzer şeyleri gerçekleştirmesine rağmen kuş zekasının memeli zekasından bağımsız olarak evrimleşmiş olması buna iyi bir örnektir. Görünüşe bakılırsa kafein de benzer şekilde gezegenimizde iki defa evrimleşmiştir: Bir kez çayda bir de kez kahvede... Bilim insanları kahvenin çaydan tamamen farklı genler kullanarak, aynı sonuca ulaştığını ortaya çıkardı.

İnsanlık her gün aşağı yukarı 2 milyar fincan kahve tüketmekte. Bunu sağlamak adına yaklaşık 110 milyar metrekarelik bir alanda kahve üretimi yapılmaktadır. Ancak kahve bitkisinde kafeinin evrimleşmesinin nedeninin insanlara içecek sunmak değil. Bitkiler için kafein birçok göreve sahip.

İlk olarak kafeinin bitkiyi otoburlardan koruyan bir savunma mekanizması olabilir. Kafein birçok otoburu uzak tutuyor. Öte yandan kafeinin aynı zamanda tozlaşmaya da yardımcı olduğu tespit edildi. Kafeinin en yoğun olduğu bölgeler olan yapraklar yere düştüğünde toprağı diğer işgalci bitki türlerine karşı zehirliyor; böylece bitkileri koruyor. Buna ek olarak, tozlaşmaya yardımcı olan bazı canlıların kafeinin tadını bir kez aldıklarında daha fazlası için geri döndüğü tespit edildi. Yani sadece bizler değil, tozlaştırıcılar da kafeine bağımlı hale geliyor gibi gözüküyor.

Ancak bu madde birbirinden farklı bitkilerde nasıl evrimleşti? Buffalo Üniversitesi'nden genetikçi Victor Albert, kafeinin evrimini tetikleyenin bağımsız türlerde benzer savunma ve tozlaşma ihtiyaçları olduğunu söylüyor. Nature dergisi konuyu şöyle anlatıyor:

Takım, kahveyi diğer bitkilerden ayıran gen ailelerini incelediğinde kafein oluşumundan sorumlu genlerin bu listenin başını çektiğini fark etti. Bu genler metiltransferaz enzimleri kodluyorlar, bu enzimler ise üç adımda metil kimyasal grupları ekleyerek xantosin molekülünü kafeine dönüştürüyor. Çay ve kakaoda ise kafeininin oluşum yöntemi takımın Robusta kahvesinde gözlemlediğinden farklı olan metiltransferazlar kullanılarak üretiliyor. Bu da, kafein üretme yeteneğinin kahve bitkisinin atasında ve çay bitkisinin atasında olmak üzere en az iki defa evrimleştiği görüşünü destekliyor.

Kahve genomunu anlamak bilim insanlarının kahvenin farkı hastalıklarla ve iklim değişiklikleriyle nasıl başa çıktığını keşfetmesine yardımcı olabilir. Bunun ötesinde eğer bilim insanları kafeinin kahve bitkisi tarafından nasıl üretildiğini anlayabilirlerse kafeinsiz kahve bitkileri de üretebilir ve sonunda da kimyasal işlemlere gerek kalmadan çok daha lezzetli "decaff" (kafeinsiz kahve) içebiliriz.

Teşekkür: Bu yazıyı dilimize kazand Faruk Idmanlılar'a teşekkür ederiz.