يُزرع نبات المتة، المعروف علميًا باسم البهشية البراغوانية، في نحو 300 ألف هكتار من الأراضي الزراعية، حيث تُعد الأرجنتين المنتج الرئيسي، إذ تستحوذ على 80% من الإنتاج العالمي. وقد أظهرت الأبحاث أن هذا المشروب يتمتع بخصائص مضادة للأكسدة والسكري، بالإضافة إلى تأثيره المنشط للجهاز العصبي المركزي.

وعلى الرغم من ارتباط تأثير المتة المنشط بمحتواها من الكافيين، فإن الآليات الجينية والبيوكيميائية المسؤولة عن إنتاج هذا المركب ومركباتها الأخرى لا تزال غير مفهومة بشكل كامل.

وفقًا للدكتور فديريكو فينالي، الباحث في مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي، فقد أظهرت الدراسات أن أسلاف المتة ضاعفت جينومها منذ حوالي 50 مليون سنة، مما ساهم في تعزيز تعقيدها الأيضي وقدرتها على إنتاج مجموعة واسعة من المركبات البيولوجية النشطة، مثل التربين، الفلافونويدات، الفينولات، والزانثينات، التي تُعرف بخصائصها المضادة للأكسدة والسكري، فضلاً عن تأثيرها المنشط للجهاز العصبي.

تمكن العلماء من تحديد الجينوم الكامل للمتة، الذي يبلغ طوله 1.06 مليار قاعدة جينية، ويحتوي على ما لا يقل عن 53,390 جينًا مشفرًا للبروتينات. كما كشفوا عن الجينات والمسار البيوكيميائي المسؤول عن تصنيع الكافيين في هذا النبات.

وأوضح الباحثون أن الكافيين يُنتج في العديد من النباتات غير المرتبطة ببعضها، مثل المتة والقهوة، عبر مسارات أيضية متشابهة، لكن الجينات المشاركة في هذه المسارات تطورت بشكل مستقل. وأكد الدكتور أدريان تورجانسكي من جامعة بوينس آيرس أن هذه الجينات لا تمتلك سلفًا مشتركًا، بل نشأت من أصول منفصلة، مما يشير إلى أن كلًا من المتة والقهوة طوّرت قدرتها على تصنيع الكافيين بطرق متقاربة.

يُعتقد أن تطور إنتاج الكافيين في المتة والقهوة جاء كآلية دفاعية لتعزيز بقاء النبات في بيئته. وقد تم نشر نتائج هذه الدراسة في مجلة eLife.