Geny otce genetiky
Sestavení posledních osmi procent DNA lidského genomu kvůli jejich složitosti trvalo vědcům skoro dvacet let. „Teď ale máme kompletní informace, které nám umožní lépe pochopit, jak se formujeme jako individuální organismy a jak se lišíme nejen od ostatních lidí, ale i od jiných druhů. Prakticky ve stejný okamžik se českým vědcům podařilo přečíst genom zakladatele genetiky.
Exhumovat a prozkoumat ostatky Gregora Johanna Mendela u příležitosti 200. výročí jeho narození bylo od počátku vnímáno jako citlivé téma. Výzkumy tohoto charakteru nejsou běžnou záležitostí, přinášejí však velmi zajímavé výsledky. Například v roce 2012 vědci představili analýzu DNA Ötziho – „muže z ledu“, který žil před 3 400 let v Alpách na hranici Itálie a Rakouska. Před třemi lety britští genetici zkoumali vzorek DNA Čedarského muže, jenž žil před 10 000 let.
Otevřená rakev s ostatky opata Gregora Johanna Mendela, 3D vizualizace před antropologickým průzkumem.
Kde je tělo otce genetiky?
V případě možnosti znovuotevření hrobu Gregora Mendela trvalo déle než rok, než se podařilo vše dohodnout a než byly díky vstřícnosti nejvyšších představených Řádu sv. Augustina a díky spolupráci Masarykovy univerzity a města Brna splněny podmínky k výzkumu.
„Situace byla na začátku komplikovaná. Věděli jsme, že pracujeme v hrobě, v němž jsou uloženy ostatky významného vědce, jenomže hrobka augustiniánů byla postavena rok po pohřbu a její základy se posunuly nad Mendelovu hrobovou jámu. Navíc se nad rakví otce Gregora nacházely ostatky dalších čtyř augustiniánů. Teprve po jejich vyzdvižení mohla být z hloubky dva a půl metru opatrně vyzvednuta i cínová rakev opata Gregora Mendela,“ popisoval obezřetnou exhumaci archeolog Antonín Zůbek ze společnosti Archaia Brno. Nešlo o běžný průzkum hrobu, nebylo to jen setkání s historií. Zde se genetika pokoušela vrátit do minulosti, do doby, kdy se zrodila. Znalost jejích principů měla posloužit jako stroj času.
Na rozdíl od dolní části těla zůstala Mendelova lebka výborně zachovalá. Byl vytvořen také její digitální model, který poslouží dalším výzkumům.
Všichni odevzdejte DNA
Událost byla provázena přísnými protikontaminačními opatřeními. Všem, kdo se pohybovali v blízkosti ostatků, byly odebrány vzorky DNA. „Museli jsme postupovat velice opatrně. Do hrobu k rakvi jsme vstupovali pouze ve speciálních oblecích a rukavicích, i nástroje musely být čisté, bez kontaminace DNA,“ popisuje Dana Fialová z Laboratoře biologické a molekulární antropologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.
Kostru v laboratoři nechali pomalu vyschnout, aby se fatálně nerozpadla. Dobře zachovaná je jen horní část těla. Dolní končetiny a pánev už v moc dobrém stavu nejsou, protože tam kosti patrně poškodil rozklad tukové tkáně z břicha.
Mendel používal několik mikroskopů. Ten s největším rozlišením je mosazný, monokulární a má tříramenný stativ s šestidílným objektivem. Byl sestrojený ve Vídni v roce 1831 v dílně Simona Plössla. Výroba trvala tři roky.
Co o Mendelovi nyní víme?
Po základních měřeních víme, že Mendel měřil 168 centimetrů a chodidlo měl dlouhé 27 centimetrů. Zajímavý je velký objem jeho mozkovny – 1 580 centimetrů krychlových. Současný průměrný objem lebky u mužů je kolem 1 350 centimetrů krychlových. Biologický stav jeho organismu odpovídal stáří 65 let, ačkoliv zemřel o tři roky dříve.
Opatrné vyzvedávání rakve s ostatky Gregora Johanna Mendela z hloubky 2,5 metru. Nejvíce poškozenou část rakve archeologové zabalili do plastové fólie.
Z hrobu do laboratoře
„Zub. Jakýkoli zub nalezený ve zkoumaných ostatcích je pro molekulární antropology zásadním objevem, je to náš poklad, svatý grál,“ vysvětluje Eva Drozdová. „Měkké tkáně se rozkládají velice rychle, ale zuby nebo kosti mohou přetrvat dlouhá staletí. Zubní sklovina je dokonalý trezor chránící deoxyribonukleovou kyselinu (DNA), nositelku genetické informace organismů, ukrytou v zubní dřeni.“
Izolace čisté DNA je v molekulární biologii rutinní proces. U starého biologického materiálu je to ale složitější, musíme si pomoci sekvenací. Jako byste dávali dohromady puzzle, ale za pomoci počítače a nejmodernějších laboratorních technik.“
Neprodyšný oblek, rukavice a rouška jsou základními ochrannými pomůckami při zkoumání starobylé DNA. Zabezpečují ji před kontaminací geny soudobých výzkumníků.
Pátrání ještě nekončí
Příběh o výzkumu genetických variant Mendelova genomu nekončí. Dalšími kroky v pátrání mohou být zjištění, jakou měl Johann Gregor Mendel, jakou měl barvu očí nebo vlasů či jakou měl krevní skupinu. Unikátní, historicky cenný materiál bude nadále podroben zkoumání. Ruku v ruce s tím, jak se budou rozvíjet nové metody genetického výzkumu.
Česká vědecká stanice Gregora Johanna Mendela byla vybudována v letech 2005–2007 na severním pobřeží ostrova Jamese Rosse na území, které bylo před 12 000 let pod vrstvou ledu.
Exkluzivní reportáž a další informace z pátrání po DNA otce genetiky najdete v červencovém vydání National Geographic Česko, které za tento článek obdrželo cenu za nejlepší neanglicky psanou reportáž.
