Genetika slaví 150 let

Přesně před 150 lety brněnský mnich Johann Gregor Mendel v přesvědčení, že poznávat Stvořitele lze i skrze jeho dílo, založil svými pokusy s křížením rostlin vědeckou genetiku. Vůbec největší přírodovědecký objev v českých zemích vznikl na církevní půdě.

V roce 1843 získal augustiniánský klášter sv. Tomáše v Brně novou akvizici: jednadvacetiletého slezského Němce Johanna Mendela. „Uchazeč je vhodný pro exaktní bádání přírodovědného směru,“ stálo v doporučení jeho profesora fyziky na Filosofickém ústavu v Olomouci, kde se mladík připravoval na studia bohoslovectví (a kde teprve se začal učit česky). Po čtyřletém noviciátu byl přijat do řádu pod jménem Gregor.

V čele kláštera stál mimořádně osvícený, s hospodářskou praxí spjatý muž jménem Cyril Napp. Morava byla tehdy spolu s Británií šlechtitelskou velmocí, třeba ovce vyvážela až do Austrálie; o Brně se psalo jako o moravském Manchesteru… Opat Napp bratru Gregorovi uložil zkoumat, jak se dědí vlastnosti révy, ovoce a dalších plodin.

Mendel se tedy pustil do práce. Přitom vyšel z již známých empirických zkušeností při umělém opylování květin k získání nových barevných odrůd, kdy se v dalších pokoleních občas vracely zdánlivě vymizelé původní formy. Jako pokusnou rostlinu si zvolil hrách. Jeho odrůdy se totiž daly snadno rozlišit podle zřetelných vnějších znaků (bonusem pak bylo, že se přebytečná semena dala zužitkovat v klášterní kuchyni).

Experimentovat začal v roce 1855, na zahrádce o rozměrech 7×35 metrů a v nově vybudovaném skleníku. Napřed si podle znaků oddělil různé čisté linie hrachů. Znaků k pozorování si vybral sedm, od tvaru a barvy semen až k délce stonku, na které ukážeme jeho postup. Aby vyloučil samoopylení, odstranil prašníky nižšího druhu (19-22 cm) a oplodnil ho pylem z vyššího (24-46 cm). Květy pak chránil před vlivem dalších pylů papírovými kornoutky nebo gázovými sáčky. Získané lusky zasadil a dostal rostliny vyššího typu. Na vzniklé „proč?“ si odpověděl asi takto: Vlastnost výšky je určena „částicí“, kterou nazval element dědičnosti. Každý rodič přispěje potomkovi jednou. Z páru těchto neshodných znaků je však jeden „silnější“ (Mendel ho nazval dominantní), druhý „slabší“ (recesivní).

Pro vznik další generace pak Mendel tyto „děti“ oplodnil jejich vlastním pylem. Pokud by jeho vysvětlení platilo, musí každé dítě obsahovat jednu dominantní a jednu recesivní vlohu. Podle zákonů pravděpodobnosti by se pak při každém oplození dětí měly z jedné čtvrtiny setkat dvě recesivní vlohy, z další čtvrtiny dvě dominantní, a ze dvou čtvrtin dominantní s recesivní. Z každých čtyř vnuků by tedy (při velkém, statisticky významném počtu pokusů) měl být jeden nízký a tři vysoké. Stalo se! (Lze pokračovat i do dalších generací a dalších míšení, teoreticky do nekonečna. Trochu to připomíná proslulý Laplaceův výrok: „Inteligentní bytost, která by v určitý okamžik znala všechny síly, které v přírodě působí, a mimoto vzájemnou polohu všech částic, ze kterých je příroda složena, a která by přitom měla schopnost, aby tyto údaje mohla podrobit matematické analýze, mohla by zahrnout do jednoho vzorce pohyb velkých těles i nejlehčích atomů a nic by pro ni nebylo neurčité; jak budoucnost, tak i minulost ležely by jasně před jejíma očima.“ Ve skutečnosti to takhle nefunguje především kvůli kvantové teorii, o které Laplace nemohl mít potuchy. V genetice zase zdaleka ne všechny znaky jsou dílem jediného genu a směšují se tudíž vlivy více genů, navíc se tam uplatňují mechanismy epigenetiky, o které zase nemohl mít páru Mendel, vždyť epigenetika (coby pomyslný most mezi přírodou a kulturou) je až vnučkou genetiky, přičemž dcerou je molekulární genetika, kterou lze zase považovat za most mezi biologií a chemií.)

TZ, František Houdek, Foto: amr_safei/freeimages.com