Česky
Moravské zemské muzeum v Brně bylo vždy nositelem Mendelova badatelského odkazu, a to prostřednictvím bývalé vědecké akademie pro Moravu a Slezsko, tzv. Hospodářské společnosti (Ackerbaugesellschaft) a jejího Přírodozpytného spolku (Naturforschender Verein). Jako druhou největší a nejstarší muzejní instituci jej založila Moravskoslezská hospodářská společnost, jejímž členem se roku 1854 stal i Gregor Johann Mendel (1822–1884). Zapojil se nejen do organizační práce ve většině sekcí společnosti, ale také do výzkumu. Byl tedy v přímém kontaktu s počátečním vývojem současného Moravského zemského muzea.
Přesný název společnosti, která založila Moravské zemské muzeum v Brně, zní C. k. Moravsko-slezská společnost pro podporu zemědělství, přírodních věd a vlastivědy v Brně. Na snímku je areál Biskupského dvora.
Všechna zasedání Hospodářské společnosti se konala v budově Biskupského dvora v místech historického zasedacího sálu Zemského muzea, tedy prostorách spojených s aktivní Mendelovou činností. Právě zde je proto situován projekt nového Mendeliana jako atraktivního světa genetiky.
Přitom i původní Mendelianum, jehož počátky spadají do šedesátých let 20. století a které souvisí s tzv. rehabilitací genetiky v tehdejším východním bloku po období lysenkismu a mičurinské biologie, vznikalo právě v prostorách prvního patra Biskupského dvora; posléze se přestěhovalo do kláštera augustiniánů na Starém Brně, kde působilo až do 31. prosince 2001, kdy bylo v důsledku restitucí církevního majetku nuceno toto místo po 36 letech úspěšné činnosti opustit.
Projekt nového Mendeliana, které je i návštěvnickým centrem, vychází z potřeby zázemí pro populárně-vědecké činnosti zaměřené na zájemce o vědu v oblasti biologie, genetiky a její historie. Odborný tým, který vytvořila skupina specialistů z brněnského regionu s vazbami na odborné kapacity v České republice i zahraničí, usiloval, aby vzniklo v historicky autentickém prostředí, které umožní pořádat doprovodné akce na podporu popularizace vědy a výzkumu a bude mladou generaci vybízet k výraznějšímu zapojení do atraktivního světa genetiky a souvisejícího výzkumu.
Všechna fota: Archiv Moravského zemského muzea
Projekt se realizoval na základě úspěšné žádosti („Mendelianum – atraktivní svět genetiky“) předložené v červnu 2010 Ministerstvu školství, mládeže a tělovýchovy.
V návštěvnickém centru se plánují tři základní integrované celky pro několik skupin zájemců: 1. od genu k funkci, 2. od teorie k praxi – využití získaných poznatků a aktivní zapojení do laboratorní práce, 3. od Mendela k nejaktuálnějším poznatkům na úrovni Nobelových cen. Vytvoření nabídek několika tras umožňuje návštěvníkům zapojit vlastní kreativitu; mohou si takříkajíc vědu a výzkum doslova „osahat“ – ať již prostřednictvím 3D modelů replikace DNA a genové exprese či formou molekulárně-biologické i Mendelovy laboratoře. Jednotlivé (dále představené) části slouží k pochopení každodenního významu genetiky; návštěvník pozná, že taková exprese se uskutečňuje v jeho buňkách neustále a správná koordinace zajišťuje fungování organismu. Každý tak může lépe rozumět své biologické struktuře a životnímu rytmu. Součástí centra jsou i 3D modely replikace DNA a genové exprese, bezpochyby největší modely u nás a možná v celé Evropě, neboť společně s navazující částí modelu translace a ribozomu měří přes osm metrů na výšku.
Od genetického programu k jeho realizaci
Tato část expozice má vtáhnout návštěvníka do děje v buňce a provést ho cestou genové exprese. Snadněji tak pochopí pojmy a principy, které jsou základem pro představení současné vědy a výzkumu v molekulární biologii a genetice. Vysvětleny jsou zde pojmy chromozóm, gen, genetická informace, genetický kód, DNA, RNA, replikace, transkripce, proteom a mnohé další.
Z hlediska propojení historické a moderní části byl renovován barokní vstup z Biskupského dvora, jímž se vstoupí přímo do pomyslného jádra buňky. U vstupu je vysvětlena velikostní relace organismus (člověk)-orgán-tkáň-buňka a jádro. Jádro je v expozici zobrazeno jako 3D prostor obsahující molekuly DNA, kde dochází k jejich replikaci a translaci. Vše je zobrazeno ve 3D modelech ve velikostech proporčních k této místnosti.
3D modely v nové expozici
Z jádra v přízemí se průhlednou zdviží vyjíždí stylizovaným jaderným pórem do prvního patra, kde je umístěn 3D model translace. Synchronně s pohybem výtahu se na velkoplošných obrazovkách rozvíjí 3D animace zobrazující DNA replikaci nebo procesy genové exprese, což návštěvníkům stoupajícím z jádra do cytoplazmy umožňuje dynamický pohled. Jde o kombinaci efektního zážitku s poučením o základních procesech molekulární genetiky.
K Mendelově historické laboratoři procházejí návštěvníci bývalou zasedací místností přírodovědné Hospodářské společnosti, které byl G. J. Mendel celoživotním členem a z níž vzešel také Přírodozpytný spolek. Právě zde pravidelně zasedal výbor Hospodářské společnosti za Mendelovy účasti, respektive mnohokrát za jeho vedení. Pod krásným malovaným stropem starým přes čtyři století se za přispění Mendela a jeho kolegů, z nichž někteří ještě o něco dříve založili Zemské muzeum, formovaly základy moderní vědy.
Výjezd stylizovaným jaderným pórem do prvního patra
V původních restaurovaných vitrínách jsou nejstarší části jednotlivých sekcí muzejních sbírek, které zde mohl G. J. Mendel vidět tak, jako je uvidí i současní návštěvníci. Hospodářská společnost vykazovala maximum různorodosti na nejmenším prostoru, protože slučovala přírodovědné i humanitní spolky. G. J. Mendel se přirozeně mohl jako fyzik vzděláním a způsobem myšlení seznamovat v Hospodářské společnosti s botaniky, zahradníky, dalšími přírodovědci a odborníky, kteří usilovali o využití nejnovějších poznatků v zemědělské a hospodářské praxi i k růstu obecné vzdělanosti obyvatelstva. Tato část expozice chce představit G. J. Mendela jako reálnou postavu v roli objevitele a učitele, který zve do myšlenkového světa, jenž bude později nazván genetikou. Hosté si mohou například vyzkoušet umělé opylení hrachových květů na zvětšených modelech a pro další informace lze využít velkoplošnou dotykovou obrazovku nabízející programy, jako jsou například Mendelovo Brno, Hospodářská společnost a její Přírodozpytný spolek, Mendelův objev, Mendelova další vědecká činnost a Mendel v kontextu světové vědy.
Autentické prostředí Historického sálu
Když získají základní poznatky v předchozích částech centra, přesunou se návštěvníci do molekulárně-biologické laboratoře, která vytváří reálné výzkumné prostředí. Na základě zkušeností byly zvoleny přístroje, které slouží k vysoké názornosti metod a současně je může sdílet větší počet lidí.
Dalším bodem expozice je představení práce ve sterilních podmínkách, což je pro molekulární biologii klíčové hlavně z hlediska kontaminace vzorků. Součástí této „vědecké laboratoře“ je proto reálný laminární box. Návštěvníci si mohou zkusit namíchat například směs na PCR (polymerázovou řetězovou reakci). Pro kompletaci metodického postupu je zde pořízen jednoduchý PCR cykler, do něhož si zájemci umístí připravené zkumavky a seznámí se s průběhem reakce, jejím výsledkem a odpovídající interpretací. Vzorové výsledky PCR reakce s moderními aplikacemi RT-PCR a PCR Arrays jsou integrální součástí expozice centra.
V druhé části laboratoře je k dispozici vybavení k mikroskopování sestávající z konvenčního mikroskopu (hodnocení mikroskopických skel) a stereoskopického mikroskopu (hodnocení 3D objektů). Oba přístroje jsou propojeny kamerovým systémem s dataprojekcí, což umožňuje názornou demonstraci jevů, jejich popis a také sdílení poznávání s dalšími návštěvníky. K mikroskopu jsou připraveny vzorky tkání a buněk zpracované různými typy barvení. Ve stereoskopickém mikroskopu se lze seznámit s některými genetickými modely (ve fixované podobě) – například kvasinkami, hlísticí C. elegans, drosofilou, ale také savčími embryi (genetické řízení embryonálního vývoje) a mnohými dalšími preparáty získávanými na základě spolupráce s výzkumnými laboratořemi.
Pro potřeby návštěvnického centra se používají nezávadné náhražky chemikálií, například různě barvená voda. Reálné demonstrace molekulárně-biologických metod jsou předváděny v rámci plánovaných populárně-vědeckých akcí. Dalším prvkem je interaktivní počítačová technika, která umožní skládání molekul DNA a RNA. Velká obrazovka (touch screen) umožňuje činnost sledovat více návštěvníkům. Dostupné jsou i tvůrčí hry formou puzzle, tedy skládání DNA a RNA genetických písmen na principu komplementarity a včleňování organel do modelu buňky. Dalším interaktivním modelem je „sekvenovací koutek“ neboli čtení pořadí nukleotidů jednak prostřednictvím počítačového programu nebo pomocí plastových modelů nukleotidů s „fluorescenční značkou“ a modifikovaných (stop) nukleotidů. Na modelu si lze ověřit pochopení principu komplementarity a jeho využití.
Historie a moderní věda
V prostorách Historického sálu se představují objevy významných osobností vědy a výzkumu z Brna a jihomoravského regionu. Při přednáškách a dalších akcích, jako jsou například pravidelné konference Mendel Forum (viz také AB 12/2006), poskytuje Historický sál autentické prostředí k diskusi s osobnostmi a mělo by demonstrovat důležitost komunikace pro vědu a také propojení teorie s praxí. Proto je koncepce sálu upravena s ohledem na možnost přestavby konferenční místnosti v rozsáhlou laboratoř. Využívána bude pro populárně-vědecké akce s praktickými ukázkami laboratorních technik, jaké již členové řešitelského týmu opakovaně uspořádali v Dietrichsteinském paláci (například Odpoledne s DNA v dubnu 2008 s průměrným počtem 150 účastníků). I tyto zkušenosti poukázaly na nutnost, aby návštěvnické centrum umožnilo organizaci akcí většího rozsahu. Mimo to se budou v sále promítat filmy (například Mendel v černé skříňce, ČT 2010) nebo konat virtuální procházky laboratořemi – záznamy z reálné laboratorní činnosti získané od spolupracujících institucí.
Z Historického sálu lze v létě vstoupit na přilehlou terasu s Mendelovými pokusnými rostlinami. V prosklené části přivítá návštěvníky známý portrét G. J. Mendela s fuchsií v ruce. Z terasy se nabízí výhled do Biskupského dvora, jehož součástí je i kaple (v letech 1306–1588 patřila k brněnské kapitule) s unikátními malbami s figurálními výjevy ve věži.
V závěru prohlídkové trasy centra doprovází návštěvníky na schodiště z Historického sálu zpět na Biskupský dvůr tři genetické příběhy prezentované na pozadí objevů oceněných Nobelovými cenami za fyziologii a medicínu. Přestože je Mendelův objev z šedesátých let 19. století bezesporu epochální, Nobelovu cenu nemohl získat. Ta se totiž uděluje až od roku 1901 a kandidáta nelze nominovat posmrtně. Na Mendelův odkaz však mnozí nobelovští laureáti navazují a hrdě se k němu hlásí. Právě proto jsou zde vystaveny fotografie s věnováním významných nobelistů a spojené s jejich návštěvou Mendeliana.
JIŘÍ SEKERÁK a EVA MATALOVÁ,
Moravské zemské muzeum,
MICHAL V. ŠIMŮNEK,
Kabinet dějin vědy ÚSD AV ČR, v. v. i.