Johann Gregor Mendel se kromě genetického výzkumu věnoval také péči o včely. S včelařením ho seznámil jeho otec Anton, který měl v Hynčicích včelín. Mendel ve včelách našel svoji zálibu, nejdříve však musel najít prostor vhodný na chov tohoto pracovitého hmyzu. Ideální podmínky pro stavbu včelína našel v zahradě brněnského opatství. V roce 1854 vznikla v Brně včelařská sekce Moravskoslezské společnosti pro zvelebení orby, přírodoznalectví a vlastivědy, která později přerostla ve Včelařský spolek moravský. Jeho předsedou byl F. X. Žiwanský, který v roce 1870 uvedl do spolku Mendela; ten se o rok později stal prvním náměstníkem starosty tohoto spolku. Ve stejném roce nechal Mendel dle svých návrhů postavit v zahradě opatství včelín spolu s malou pracovnou. Stavba byla koncipovaná pro 15 včelích úlů a zachovala se dodnes.
Mendel zde měl v čase své nejaktivnější včelařské činnosti zhruba 50 včelstev. Zkoušel zde různé způsoby zimování včelstev, které exaktně popsal. Rovněž neustále pracoval na zjednodušení včelího úlu a zlepšení manipulace v něm. Snažil se nalézat nová řešení a posouvat tak obor kupředu. Včelařství se věnoval do roku 1878, kdy se stal opatem, a na svou zálibu postupně přestal mít dostatek času. V témže roce se stal čestným členem Včelařského spolku. O jeho zážitcích souvisejících s včelařením se ví i díky krátkým sdělením v časopise Včela brněnská. Kromě jiného se v nich lze dočíst o jeho zkušenosti s nebezpečným onemocněním napadajícím včelstva – hnilobou včelího plodu, kvůli které byl tenkrát nucen veškerá svá včelstva zničit.
Hniloba včelího plodu je způsobena bakterií Melissococcus plutonius a vede k významnému oslabení včelstva, případně až k jeho celkovému úhynu. Včela medonosná je celosvětově nejdůležitějším opylovacím hmyzem, a je tak nenahraditelná nejen pro hospodářství, ale i přírodu jako celek. Globální populace včel však v posledních letech rapidně klesá. Kromě enviromentálních důvodů, jako jsou znečištění životního prostředí a poškozování ekosystémů, patří mezi faktory ohrožující včelstva i různá onemocnění jako právě hniloba včelího plodu. Vzhledem k její nakažlivosti a rychlému přenosu na další včelstva jsou potřeba citlivé metody schopné detekovat onemocnění již v počáteční fázi, a tím napomoci zabránit dalšímu šíření.
Jednou z možností diagnostiky jsou imunochemické metody, kterým se věnuje výzkumná skupina Imunostanovení a nanosenzory na Ústavu biochemie Přírodovědecké fakulty MU. Tato široká skupina metod využívá specifity protilátek a může sloužit nejen k detekci včelích patogenů, ale také mnoha dalších bakterií, virů a klinicky významných látek, jako jsou např. salmonela, koronavirus SARS-CoV-2, nebo rakovinné biomarkery. Nejrozšířenější metodou z této skupiny je enzymové stanovení ELISA (na obrázku), které je založeno na enzymových značkách, které po přidání vhodného substrátu poskytují barevný signál přímo úměrný koncentraci stanovované látky.
V případě laboratorní diagnostiky je obrovskou výhodou, pokud její citlivost umožní spolehlivě detekovat i nižší množství bakterií, než je spojeno s klinickými příznaky. Z tohoto důvodu se ve skupině Imunostanovení a nanosenzory pracuje také na zlepšení parametrů imunochemických stanovení pomocí různých druhů luminiscenčních nanočástic. Jsou využívány například tzv. foton-upkonverzní nanočástice (UCNPs), což jsou nanokrystaly se speciálními optickými vlastnostmi.
V případě fluorescence (nejznámější typ luminiscence) dochází k přeměně ultrafialového záření s vyšší energií (kratší vlnová délka) na viditelné záření s energií nižší (a tedy delší vlnovou délkou). UCNPs ale dokáží tento proces otočit a vytvořit viditelné záření ze záření infračerveného, které má ještě nižší energii (kvůli zákonu zachování energie je k tomu využito několika fotonů). Tento jev má mimo jiné ohromnou výhodu v odstranění optického pozadí, a tím pádem zvýšení citlivosti detekce. Pro využití UCNPs jako značek v imunostanoveních je jejich povrch modifikován tak, aby se byly schopny specificky navázat v přítomnosti stanovované bakterie. Proto byla na Ústavu biochemie vyvinuta metoda pro modifikaci UCNPs proteinem streptavidinem. Ten velmi pevně (s vysokou afinitou) váže molekulu biotinu (vitamin B7), a tedy pokud se použije biotinem značená protilátka, mohou UCNPs sloužit jako značka pro detekci původce hniloby včelího plodu. Vyvinuté stanovení na bázi UCNPs se osvědčilo při analýze reálných vzorků včel, larev a měli. Využití UCNPs je navíc univerzální, díky čemuž mohou sloužit pro zlepšení citlivosti imunochemických metod nejen pro diagnostiku chorob včel, ale také pro detekci ostatních patogenů a biomarkerů.
Zdeněk Farka pracuje jako docent a vedoucí výzkumné skupiny Imunostanovení a nanosenzory na Ústavu biochemie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. V roce 2017 získal doktorát ze Strukturní biochemie pod vedením Petra Skládala na CEITEC MU. Absolvoval stáže na University of Regensburg (Německo) a na University of Rouen (Francie). Jeho výzkumná skupina vyvíjí vysoce citlivá imunostanovení pro detekci a vizualizaci klinicky a environmentálně významných analytů. Využívá řadu převodníků a značek pro nalezení optimálního řešení komplexních bioanalytických problémů. Velký důraz je při tom kladen také na použití nanomateriálů, což umožňuje nejen zvýšit citlivost konvenčních stanovení, ale také vyvíjet zcela nové detekční přístupy.
Dorota Sklenárová vypracovává svou diplomovou práci pod vedením Zdeňka Farky ve výzkumné skupině Imunostanovení a nanosenzory na Ústavu biochemie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Zabývá se vývojem a optimalizacemi imunostanovení kombinujících magnetickou prekoncentraci a nanočásticové značky. Od získání bakalářského titulu v roce 2021 se aktivně účastnila několika konferencí, na konferenci Nanocon 2022 pak získala ocenění za vynikající přednášku. Po dokončení magisterského studia plánuje ve svém vzdělávání pokračovat ve studiu doktorském.
Vítejte u série podcastů Člověk Mendel, kterými chce Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity přispět k oslavám 200. výročí narození Gregora Johanna Mendela, jež si v roce 2022 připomínáme.
Chtěli bychom Mendela představit jako člověka, osobnost a charakter. Série proto začíná podcasty, které napsala i namluvila naše emeritní profesorka genetiky a znalkyně Mendelova díla i osobnosti, Jiřina Relichová. V nich představuje osobnostní portrét Mendela, a to na základě studia jeho osobní korespondence, vzpomínek blízkých, ale také životopisu a poezie, jež napsal sám Mendel.
Následuje díl, který napsal a namluvil dr. Petr Peňáz, klasický filolog a bohemista, ředitel Střediska Teiresiás Masarykovy univerzity. Jeho text pomáhá pochopit dobové souvislosti moravského veřejného života, které umožnily v Mendelovi talent rozpoznat a mimořádnou osobnost z něj vlastně vychovaly.
Na portrét Mendelovy osobnosti a článek dokreslující dobový a společenský kontext navazují články představující Mendela jako vědce s velmi širokým oborovým záběrem, jako pečlivého zapisovatele přírodních jevů i počasí Brna a okolí, jako botanika i odborníka na včelařství. Těmito texty přispěli do série vědkyně a vědci z několika ústavů naší fakulty.
Redakční zpracování podcastu Kateřina Radová, Zuzana Jayasundera, Leoš Verner
Čestným doktorátem byli oceněni, z rozhodnutí Vědecké rady Masarykovy univerzity, profesor Thomas Robert Cech, jenž významně přispěl k formování oboru biologických věd; a profesor Peter Wolfram Michor, který významně přispěl k rozvoji matematiky.
Tým botaniků odhalil významné změny v rozšíření druhů české květeny. Jejich studie publikovaná v mezinárodním odborném časopise Biological Conservation analyzovala ústup i šíření jednotlivých druhů flóry na českém území od roku 1960.
