Vědecký časopis Nature a výročí Johanna Gregora Mendela
29. 7. 2022 / Boris Cvek
Zde je český překlad tohoto redakčního komentáře časopisu Nature:
Skutečný odkaz Gregora Mendela: pečlivá, přísná a pokorná věda
Pokusy tohoto mnicha položily základy genetiky - a jeho nenápadný přístup k práci je inspirativní.
Genetika je ďábelsky složitá. Víme to z desítek let molekulární biologie, z výsledných studií o sekvenování a analýze genomů a z našich rostoucích znalostí o tom, jak geny interagují s prostředím. Jak se tedy podařilo augustiniánskému mnichovi, učiteli a občanskému vědci Gregoru Mendelovi popsat principy dědičnosti, které platí dodnes - z práce, kterou prováděl sám ve své klášterní zahradě v 50. a 60. letech 19. století?
Mnoho podrobností se ztratilo v historii, protože poznámky o Mendelových pokusech, včetně jeho prozatímních pozorování a pracovních metod, byly po jeho smrti spáleny, jak popisuje Kim Nasmyth z Oxfordské univerzity ve Velké Británii v článku Perspective v časopise Nature Reviews Genetics1.
Z jeho publikovaných prací i z historických pramenů, které se nedávno objevily, je však zřejmé, že Mendel byl pečlivý vědec; opatrný, trpělivý a oddaný datům. Tyto vlastnosti mu umožnily učinit objevy, které obstály ve zkoušce času. Dvousetleté výročí jeho narození, které připadá na 22. července 1822, je příležitostí k oslavě a uznání velikána vědy. "Z pohledu toho, co bylo o buňkách známo v polovině 19. století, Mendel předběhl svou dobu o desítky let," píše Peter van Dijk z KeyGene v nizozemském Wageningenu a jeho kolegové v článku Perspective v časopise Nature Genetics2.
Modelová komunikace
Ačkoli Mendel neměl žádné znalosti o genech, chromozomech ani genomech, položil základy genetiky v článku "Pokusy s rostlinnými hybridy", který v roce 1865 přednesl Přírodovědecké společnosti v Brně (nyní v České republice). Mendel začal s 22 rostlinami hrachu zahradního (Pisum sativum) a za použití ručního opylování tyto exempláře a jejich potomky několikrát zkřížil, přičemž během 8 let získal více než 10 000 rostlin. Rostliny z každého cyklu opylení byly klasifikovány podle různých znaků, jako je barva a tvar semen a postavení květů. Analýzou těchto údajů Mendel zjistil, že určité znaky - například tvar a barva - se mohou přenášet z generace na generaci.
Jak Mendel dospěl ke svým objevům?
Článek je vzorem pro komunikaci v oblasti výzkumu. Přístupným jazykem popisuje, jak Mendel zavedl kontrolní mechanismy a jak chránil integritu svých pokusů (např. přijal opatření ke snížení rizika opylení větrem nebo hmyzem). Velkoryse přitom oceňuje práci jiných autorů v této oblasti. Závěrečná část rukopisu obsahuje diskusi o výhradách a možných zdrojích chyb. "Platnost souboru zákonitostí navržených pro Pisum vyžaduje další potvrzení, a proto by bylo žádoucí opakování alespoň důležitějších experimentů," píše Mendel v závěru.
Přestože ve svém článku zavedl termíny "dominantní" a "recesivní", které jsou dodnes základními pojmy v genetice, Mendelova opatrnost při interpretaci jeho výsledků se ukázala jako opodstatněná. Generace genetiků a molekulárních a strukturních biologů od té doby prokázaly, že pozorovatelné vlastnosti nejsou výsledkem pouze genů. Při práci s modelovými organismy a studiu rodinných chorob a lidských populací vědci opakovaně prokázali, že vlastnosti jsou ovlivňovány složitou souhrou mnoha faktorů. Patří mezi ně RNA, epigenetika (chemické změny bází DNA, které nemění sekvenci DNA), poloha genu v genomu i v jádře buňky a způsob, jakým všechny výše uvedené faktory působí na faktory prostředí.
A přesto, jak bylo dobře zdokumentováno, bylo Mendelovo jméno neprávem a nezodpovědně přivlastněno, aby dodalo váhu eugenice, vědecky nepřesné myšlence, že člověka lze vylepšit selektivním šlechtěním. Jen několik desetiletí po jeho smrti v roce 1884 začali o jeho práci diskutovat a citovat ji vědci, kteří obhajovali teorie o rasové nadřazenosti. Tento stín vědeckého rasismu - kdy jsou výzkum a důkazy překrucovány tak, aby škodily - pronásleduje vědu dodnes.
Genetika spolu s paleontologií poskytly mimořádně přesné nástroje pro pochopení původu člověka. Genetika také odhalila, že mezi lidmi stejné rasové kategorie existuje více genetických rozdílů než mezi lidmi různých ras, což ukazuje, že to, co nazýváme rasou, nemá žádný biologický základ. Genetika stále skrývá mnohá tajemství, včetně úlohy genů v lidském chování. Nyní však víme, že geny nejsou osud, což jsou čtyři slova, která je třeba často a hlasitě opakovat.
Při pokládání základů genetiky šel Mendel příkladem svým trpělivým a komplexním přístupem ke sběru dat. V současné době hyperkonkurence ve vědě stojí za to se na chvíli zastavit a oslavit jeho absolutní oddanost pečlivému pozorování, přísnosti při analýze a pokoře při interpretaci výsledků.
Diskuse