咖啡因的刺激感非常棒，以至於它進化了兩次。咖啡基因組現已釋出，揭示咖啡植物使用與茶、可可和其他提神植物不同的一組基因來產生咖啡因。
咖啡樹種植面積約1100萬公頃，每天飲用超過20億杯咖啡。咖啡是由 Coffea canephora 和 Coffea arabica（分別稱為羅布斯塔和阿拉比卡）的經過發酵、烘焙和研磨的漿果沖泡而成。一個國際科學家團隊現已在羅布斯塔咖啡基因組中鑑定出超過25,000個蛋白質生成基因。該品種約佔咖啡產量的三分之一，其中大部分用於雀巢等速溶咖啡品牌。阿拉比卡咖啡因含量較低，但其較低的酸度和苦味使其對許多咖啡飲用者來說更美味。然而，選擇羅布斯塔品種進行測序是因為其基因組比阿拉比卡咖啡的基因組更簡單。
咖啡因的進化遠早於睡眠不足的人類對其上癮，可能是為了保護咖啡植物免受捕食者的侵害以及其他益處。例如，咖啡葉含有植物任何部位中最高水平的咖啡因，當它們落在土壤上時，會阻止附近其他植物生長。
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紐約州立大學布法羅分校的基因組科學家 Victor Albert 說：“咖啡因也會使傳粉者產生習慣，並使它們想要再次光顧，這對我們人類也是如此。”他是這項測序工作的共同領導者。研究結果於 9 月 4 日發表在《科學》雜誌上。
雙重起源
當團隊尋找將咖啡與其他植物區分開來的基因家族時，產生咖啡因的基因家族位居榜首。這些基因編碼甲基轉移酶，透過分三步新增甲基化學基團，將黃嘌呤核苷分子轉化為咖啡因。與此同時，茶和可可使用與團隊在羅布斯塔咖啡中發現的不同的甲基轉移酶來產生咖啡因。Albert 說，這表明產生咖啡因的能力至少進化了兩次，一次是在咖啡植物的祖先中，另一次是在茶和可可的共同祖先中。
該基因組可用於識別有助於植物對抗疾病（如 咖啡鏽病）和應對氣候變化的基因。
產生咖啡因的基因也可能被滅活，以創造出更美味的低咖啡因咖啡。對於許多無法忍受咖啡因刺激感的人來說，基因工程改造為不含咖啡因的咖啡品種可能是一個受歡迎的進展。目前去除咖啡因的過程涉及化學處理，並且還會影響風味（參見“植物生物技術：製作低咖啡因咖啡”）。“我每天早上都必須喝一杯咖啡，但我通常白天不喝，因為它會讓我發抖，”Albert 說。
本文經許可轉載，於2014年9月4日首次發表。