MENDEL FORUM 2014

13. - 15. května 2014

BRNO 2014

Projekt Mendelova interaktivní škola genetiky (CZ.1.07/2.3.00/45.0037) je financován z Evropského fondu pro sociální rozvoj a státního rozpo

Program

13. května 2014
Mendel Medal Lecture
(VFU Brno, Palackého 1/3, budova 34)

15 h: registrace/zahájení

15:15 - 16 h
Mendel Lecture
Dr. H. Lesot (Strasbourg, France)
Craniofacial Genetics and Tissue Engineering

16 - 16:30
diskusní přestávka s občerstvením

16:30 - 18 h
Round Table Discussion
Mendel Expert Team

14. května 2014
Molekulární embryologie vědecky i nevědecky
(ÚŽFG AV ČR, v.v.i. Brno, Veveří 97)

9:30: registrace/zahájení

10 – 10:30: Mgr. Eva Švandová
Kaspázy nejen smrtící: nové role pro staré hráče

10:30 – 11 h: Mgr. Veronika Oralová
Ze života kosti: nové molekuly v signálních drahách

11 – 11:30: Mgr. Petra Celá
Selhání vývojového procesu: rozštěpy rtu/patra

11:30 – 12:30: diskusní přestávka/oběd

12:30 – 13 h: Mgr. Eva Adamová
Jak spočítat aktivní molekuly v jedné buňce

13 – 13:30 h: MVDr. Hana Dluhošová
Náhradní dentice u zvířat a naděje pro člověka

13:30 – 14 h: Mgr. Barbora Veselá
Jak se tvoří chlup a k čemu má kmenové buňky

14 – 15 h: závěrečná diskuse se zahraničním mentorem (Dr. Hervé Lesot, Strasbourg, France)

15. května 2014

Propagace a popularizace vědy a výzkumu v Mendelově Brně (MZM Brno, Zelný trh 8)

9 – 17 h: Seznámení s aktuálními projekty MZM Brno a jeho partnerů
(jednodenní výstavní prezentace pro širokou veřejnost)

Doprovodný odpolední seminář na téma: Popularizace VaV v Mendelově Brně
Prof. RNDr. Eva Matalová, Ph.D.

Organizace Mendel Forum 2014:

prof. RNDr. Eva Matalová,

Ph.D. PhDr. Anna Matalová

Mendel Medal & Lecture

Dr. Hervé Lesot Laudatio

Dr. Hervé Lesot arrived from Strasbourg University in France. Hervé was born in the town of Alexandre Dumas, Villers-Cotterets, but his professional life is strongly linked to Strasbourg. He started his scientific career as a research assistant at the Faculty of Medicine. Along with this work he studied biochemistry at the Faculty of Science in Strasbourg where he completed also his PhD degree. After a two-year post-doc fellowship at the Max-Planck Institute in Martinsried in Germany, Hervé again returned to Strasbourg, to the Faculty of Medicine. Since 1990 Hervé has been director of research at the Institute of Medical Biology at the Faculty of Medicine in Strasbourg. Moreover, he works as a group leader in the INSERM unit of the University of Strasbourg. His scientific achievements include 150 paper in IF journals cited more than 4000 times, co-authorship of 10 book chapters and

more than 150 oral presentations at international meetings. Hervé has also organized many conferences, workshops and symposia, and he participates in editorial activities of dozen of international scientific journals. I was more than pleased to start scientific communication with Hervé during my first postdoctoral scientific meeting in La Londe in France in 2001. We have gradually developed our collaboration including joint papers, joint grant projects and mutual scientific stays. During several visits of Hervé to Brno he became interested also in activities related to scientific and cultural heritage of Johann Gregor Mendel in Brno. Recently, Hervé is a member of the International Advisory Board of the project: Mendelianum – Attractive World of Genetics which will be completed in October this year. Hervé has been always enthusiastic and supportive during intense work on this project and has always helped with critical comments and suggestions. For this great help, Mendelianum of the Moravian Museum is happy to award Dr. Hervé Lesot the Mendel Memorial Medal. This medal is awarded just one per year and among the holders can be found several famous names including Nobel Prize Winners such as Professor Nirenberg who deciphered the genetic code or Professor Watson who discovered the DNA structure. We hope that Dr. Lesot will appreciate this medal and continue fruitful cooperation with Mendel´s Brno.

Eva Matalová

Molekulární embryologie vědecky i nevědecky

Mnohobuněčný organismus je společenstvím buněk v rozličných tkáních a orgánech integrovaných do jednoho celku. Fyziologické funkce, ale také vývoj tohoto systému jsou založeny na neustálém dialogu jednotlivých buněk, který je zprostředkován celou řadou molekulárních signálů. Ty řídí i základní morfogenetické procesy zahrnující buněčné dělení (proliferaci), specializaci buněk (diferenciaci) i jejich řízenou smrt (apoptózu). Embryologie se zabývá studiem vývoje organizmů od období oplození (fertilizace) po jejich narození. Primárně zahrnuje prostý popis vývoje tkání a orgánů. V současné době se však pozornost soustřeďuje na detailnější výzkum embryogeneze, a to zejména s využitím molekulárních analýz. Porozumění buněčným interakcím a jejich zákonitostem během embryonálního vývoje otevírá cestu k cíleným terapeutickým modulacím vedoucím k regeneraci a reparaci orgánů např. s využitím kmenových buněk a „napodobení“ embryonálního programu.

Cílem interaktivního semináře je přiblížení aktuální problematiky zájemcům o vědu a výzkum a to jak formou vědeckou, tak populární.

Diskusní přednášky doktorandů z Laboratoře embryologie živočichů Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i.

Kaspázy nejen smrtící: nové role pro staré hráče

Eva Švandová

Smrt buněk může probíhat dvěma základními způsoby – nekrózou a programovanou smrtí (např. apoptózou). Během procesu nekrózy dochází k rozpadu buňky a tím vyvolání zánětové reakce. Naopak apoptóza probíhá „zevnitř“ v buňce kryté neporušenou membránou a nedochází k vyvolání zánětu. Postupně nastává fragmentace jádra, ztráta tvaru a rozpad buňky, buněčné zbytky odstraňují fagocyty (např. makrofágy). Kaspázy jsou buněčné enzymy účastnící se řízené degradace proteinů buňky. Název těchto molekul vznikl na základě struktury jejich aktivního místa a funkce, kterou vykonávají: caspases – cystein aspartate proteases. Kaspázová aktivita byla pozorována nejen u savců, ale také u dalších eukaryotických organizmů. V minulosti byly kaspázy spojovány pouze s apoptózou a zánětovými procesy. Současný výzkum však přináší zcela nový pohled na role těchto „smrtících“ enzymů. Z hlediska apoptózy rozdělujeme kaspázy dle jejich pozice v molekulární kaskádě tohoto procesu. Na počátku stojí iniciátoři (kaspázy-8, -9, -10). Tyto kaspázy jsou aktivovány buď přes receptory smrti (death receptors, DR), které zajišťují formování „smrt indukujícího komplexu“ (death inducing signalling complex, DISC), nebo apoptozomu (komplex kaspáz a faktorů z mitochondrií). Funkcí iniciačních kaspáz je přenášet signál (ve formě proteolytického štěpení) na další substráty včetně exekučních kaspáz (-3, -6, -7). Exekutoři následně štěpí jaderné proteiny, dochází k fragmentaci DNA a destrukci buňky.

Jak již bylo zmíněno, proteolytický účinek kaspáz však nemusí vždy způsobit zánik buňky. Aktivace kaspáz byla popsána během proliferace lymfocytů, diferenciace mnoha buněčných typů (svalové buňky, osteoklasty, keratinocyty, neurální kmenové buňky), zrání krevních destiček a erytrocytů. Překvapivě byla aktivace kaspáz odhalena také během procesů učení a paměti. V současnosti jsou kaspázy sledovány také z hlediska vývoje tvrdých tkání. Kaspáza-3 byla popsána jako významná molekula diferenciace osteoblastů a osteoklastů. Pokud je tento faktor vyřazen z funkce, vývoj kostí je opožděn, kostní tkáň je postižena sníženou denzitou a poškozením trabekulárního systému. Podle nejnovějších výsledků našeho týmu se na formování kostních, ale také zubních tkání podílí také další exekutor: kaspáza-7. Vzhledem k tomu, že další neapoptotické funkce kaspáz byly popsány také u nižších živočichů, lze usuzovat, že apoptóza a diferenciace jsou pravděpodobně obecného původu. Na výsledku se však podílejí různé stimuly a různé substráty. Kaspázy jsou zřejmě schopny v různých podmínkách „přepínat“ mezi smrtící a diferenciační aktivitou. V čem však spočívají odlišné účinky identických molekul, není doposud jasné. Roli by mohla hrát

odlišná lokalizace těchto enzymů v rámci buňky. Exekuční kaspázy jsou během apoptózy transportovány do jádra, kde vykonávají svoji destrukční funkci. V diferencujících buňkách se tito exekutoři vyskytují v cytoplazmě. Zde by se mohli podílet na aktivaci či inaktivaci specifických transkripčních faktorů a rozhodovat tak o osudu buňky. Intenzivní výzkum kaspáz má své odůvodnění i v klinické sféře. Nepřiměřená (zvýšená či snížená) aktivita kaspáz je spojována s mnoha onemocněními, například s infarktem myokardu, neurodegenerativními chorobami, nádorovými onemocněními, revmatoidní artritidou či psoriázou. Proto jsou kaspázy zkoumány jako cíl terapií těchto chorob. Snížení hladiny kaspázy-9 je zvažováno pro léčbu neurodegenerativních chorob (Alzheimerova, Parkinsonova). Naopak zvýšení kaspázy-3 v některých typech nádorových buněk vede k jejich zvýšené citlivosti k apoptóze a tedy i jejich likvidaci. Inhibice kaspázy-3 je zkoumána ve smyslu léčby kardiovaskulárních poruch. V souvislosti s terapeutickými procesy jsou navrhovány různé typy kaspázových inhibitorů. Při těchto aplikacích je však nutné zvažovat právě multiplicitní charakter kaspáz. Jejich inhibice potlačí apoptotickou eliminaci buněk, čímž může přispět například k léčbě infarktu či sepse. Na druhou stranu ale může ovlivnit také další fyziologické procesy v organismu a způsobit vedlejší efekty v podobě nádorového bujení či snížení kostní hmoty. Proto je nezbytné pečlivě zvažovat použití těchto molekul a také způsob jejich podání.

Výzkum je aktuálně podporován grantem GA ČR P502/12/1285.

Ze života kosti: nové molekuly v signálních drahách

Veronika Oralová

Kosti patří mezi jedny z nejtvrdších tkání v těle. Vývoj kosti (osteogeneze) začíná už během embryonálního vývoje, kdy dochází k diferenciaci jednotlivých orgánových soustav. Formování kosterní soustavy je aktivováno ze zárodečného listu ektodermu. První chrupavčité struktury se objevují v lidské embryogenezi už ve 4. týdnu po oplození. Vlastní vývoj skeletu je iniciován kondenzací mezenchymálních buněk v důsledku zvýšení buněčné adheze. Vývoj kostí probíhá ve dvou fázích. Nejprve je vytvořena primární osifikací nezralá, vláknitá kost. Ta je postupně nahrazena zralou, tzv. lamelózní kostí, během sekundární fáze osifikace. Samotná kostní tkáň vzniká dvěma základními způsoby. Desmogenní (intramembranózní) osifikace začíná přímo po kondenzaci mezenchymu. Takto vznikají především ploché kosti, kam patří i kosti lebky, horní čelist (maxilla) a dolní čelist (mandibula). Většina dlouhých a krátkých kostí však vzniká diferenciací mezenchymu nejprve v chrupavčitou tkáň, která tvoří základ budoucí kosti (chondrogenní osifikace). Osifikační proces je zahájen osteoblasty, buňkami diferencovanými z mezenchymu. Osteoblasty produkují nejprve nezvápenatělé prekurzory základní hmoty, jež se polymerací mění v osteoid. V této hmotě uváznou a mění se postupně v typické kostní buňky, osteocyty. Odbourávání kostní tkáně je zajištěno mnohojadernými buňkami, tzv. osteoklasty. Tyto buňky se účastní procesů remodelace kosti, která hraje důležitou úlohu při

vývoji skeletu. Remodelace může probíhat dvěma způsoby: apozicí nebo resorpcí. K přestavbě kosti dochází po celý život, pouze se mění její intenzita. Proces tvorby a poté remodelace kosti však není závislý pouze na přítomnosti jednotlivých buněk, ale také na mezibuněčných interakcích, aktivaci celé řady genů nebo proteinů a signálních drah. Mezi nejvýznamnější růstové faktory patří TGF-β, BMP, FGF, IGF, dále pak hormonální látky: tyroidní hormony, růstový hormon, estrogeny, androgeny, glukokortikoidy a vitamin D. Jak už bylo zmíněno, intramembranózní osifikací dochází k vývoji čelistí. Tady je nezbytná spolupráce kostní tkáně spolu se zakládajícími se zubními zárodky. Správné interakce na rozhraní zubu a kosti jsou nezbytné pro ukotvení zubu v čelisti a následnou funkci. Na molekulární úrovni je vývoj zubu řízen celou řadou molekul, které zprostředkovávají přenos signálu. Kostní morfogenetické proteiny (bone morphogenetic proteins, BMPs) patří mezi růstové faktory podílející se také na iniciaci vývoje zubního zárodku. V naší laboratoři je aktuálně studováno zapojení proteinu BMP6 do erupce zubu. Výsledky ukázaly, že protein BMP6 je lokalizován jak v alveolární kosti, tak periodontálním ligamentu a cementu. Tyto struktury jsou zodpovědné za vlastní erupci zubu a následné ukotvení zubu v čelisti. Další aktuálně analyzovanou molekulou je transkripční faktor c-Myb. Pokusy s myšími modely nesoucími mutaci v genu c-Myb potvrdily významnou úlohu transkripčního faktoru c-Myb v regulaci proliferace, diferenciace a smrti kmenových a progenitorových buněk v kostní dřeni, střevním epitelu a dospělém mozku. V naší laboratoři byl protein c-MYB poprvé prokázán v průběhu vývoje zubů a okolní kosti, a

to v diferencovaných buňkách tvrdých tkání. Tyto poznatky naznačují jeho novou funkci při diferenciaci buněk tvořících tvrdé tkáně – zubovinu, sklovinu a kost. Dále je studována funkce c-Myb v endochondrální osifikaci, kde se ukazuje jeho zapojení jak v proliferaci buněk před jejich kondenzací, tak později v diferenciaci chondroblastů.

Studium molekulárních mechanizmů osifikace během vývoje organismu je základním předpokladem pro porozumění zákonitostem vývoje kostní tkáně. Experimentální aplikace, využívající modulace genové exprese na myších mandibulách a končetinách, slouží ke sledování vlivu na osteogenezi. Z klinického hlediska jsou tyto experimentální zásahy důležité pro definování nových kandidátních molekul, které se podílejí na tvorbě kosti. V budoucnu by nové signální molekuly a proteiny mohly být použity např. v genových terapiích.

Jako vhodný model pro studium procesů endochondrální osifikace slouží mikromasové kultury, připravené např. z embryonálních tkání myších končetin.

Hlavní výhodou mikromasových kultur je schopnost nediferencovaných mezenchymálních buněk tvořit mnohobuněčné útvary, které se následně formují do trojrozměrných buněčných agregátů v podmínkách “in vitro”.

Výzkum je aktuálně podporován grantem GA ČR P302/12/J059.

Selhání vývojového procesu: rozštěpy rtu/patra

Petra Celá

Základ obličeje se vytváří kolem primitivní široké ústní jamky, kterou ohraničuje 5 výběžků- nepárový frontonazální výběžek a párové maxilární a mandibulární výběžky. Tyto obličejové prominence jsou tvořeny zejména expanzí buněk neurální lišty. První formovanou částí obličeje je dolní čelist, která vzniká srůstem mandibulárních výběžků. Proliferace mezenchymu maxilárních výběžků způsobí jejich zvětšení následované růstem k sobě navzájem, jakož i rostrálním směrem k nosním prominencím. Dalším srůstem mediálních nosních výběžků vzniká intermaxilární segment, který se po stranách spojuje s maxilárními výběžky. Tím vznikne společný základ pro horní ret a horní čelist.

Vývoj obličeje je časově a prostorově přísně regulován a jakékoli defekty v koordinaci tohoto komplexního procesu mohou vést k vážným malformacím. K nejběžnějším kraniofaciálním abnormalitám patří rozštěp rtu a patra. Na vzniku rozštěpů se podílejí jak genetické faktory, tak i nepříznivé vlivy vnějšího prostředí. Rozštěpy se mohou vyskytovat buď samostatně (např. jen rozštěp rtu nebo izolovaný rozštěp patra) nebo kombinovaně, přičemž mechanismus jejich vzniku je rozdílný. Rozštěpy rtů vznikají nedostatečnou migrací buněk neurální lišty, což vede ke snížené proliferaci mezenchymu ve výběžcích, které obličej formují. Při rozštěpech patra pak nedochází ke srůstu patrových plotének ve střední linii. Ačkoliv hlava obratlovců vykazuje postnatálně mimořádnou mezidruhovou variabilitu, embryonálně má obličej velmi podobnou morfologii, kde jednotlivé stavební složky obličeje podstupují shodně růst a vzájemnou fúzi. Kuřecí embryo představuje výhodný experimentální model pro studium rozštěpu rtu/zobáku díky snadné dostupnosti ve skořápce a možnosti analýzy v různých vývojových stádiích. Vzhledem ke skutečnosti, že u ptáků nedochází během vývoje ke srůstu patrových plotének ve střední linii, můžeme se u kuřecích embryí zaměřit pouze na studium rozštěpu rtu (zobáku). Během posledních let byla objevena řada signálních molekul podílejících se na vývoji kraniofaciálních struktur. K nejvýznamnějším z nich patří fibroblastové růstové faktory, kostní morfogenetické proteiny a Sonic hedgehog. V našich předchozích studiích zabývající se vývojem obličeje bylo odhaleno několik nových kandidátních genů charakteristických pro jednotlivé obličejové prominence. Jedním z nich je MORN5

známý také jako C9orf18. Microarray analýza odhalila, že jeho exprese je 24x vyšší v maxilární prominenci oproti expresi ve frontonazální mase. Studium exprese genu MORN5 u kuřecích embryí metodou in situ hybridizace ukázalo jeho vysokou aktivitu v mezenchymu maxilární prominence v období kolem fúze obličejových výběžků. Vzhledem ke skutečnosti, že u člověka byl tento gen popsán v souvislosti s výskytem rozštěpu rtu/patra, představuje tedy potenciálně významnou kandidátní molekulu, která se může podílet na fúzi obličejových prominencí.

Výzkum je aktuálně podporován grantem GA ČR 14-37368G.

Jak spočítat aktivní molekuly v jedné buňce

Eva Adamová

Buňka je základní stavební a funkční jednotkou živého organismu. Buňky tvoří tkáně, které jsou heterogenními strukturami. Tato skutečnost ztěžuje hodnocení vzorků, které byly získány odběrem tkáně nebo celé buněčné populace. Proto je důležitým směrem výzkumu hodnocení jednotlivých buněk, tzv. „single cell“ analýza, která nabízí přesný výzkum konkrétní buňky. S tím však souvisí nutnost zavádění stále citlivějších metod, které umožňují práci v miniaturním systému jediné buňky. Naše laboratoř se ve spolupráci s Ústavem analytické chemie AV ČR, v.v.i. zaměřuje na hodnocení aktivních molekul v konkrétní živočišné buňce. Analytické metody jsou zpřesňovány s využitím modelových systémů. Jeden z nich zahrnuje kaspázu-3, centrální molekulu podílející se na smrti buněk, ale zřejmě také jejich diferenciaci. Její aktivita v jedné buňce je sledována v kontrolních buňkách, ale především po vývojově a terapeuticky indukované apoptóze. Vývojově je klasickým příkladem aktivace kaspázy-3 odstranění meziprstních segmentů při vývoji končetiny savců.

Terapeuticky se aktivace kaspázy-3 využívá při nádorové léčbě chemickými látkami cílícími buněčnou smrt. Kaspázy jsou molekuly stále přítomné v buňkách v neaktivní formě (prokaspázy). Při výzkumu je proto nezbytné odlišit aktivní a neaktivní formu. Aktivní kaspázy je možné detekovat pomocí fluorimetrie, kolorimetrie, bioluminiscence či zobrazit přítomnost štěpených (aktivovaných) kaspáz pomocí imunohistochemie. Bioluminescence je metoda, která umožní zobrazení a kvantifikování biomolekulárního procesu. Metoda je založena na štěpení modifikovaného luciferinu pomocí kaspázy, a následně dochází k oxidaci uvolněného aminoluciferinu luciferázou a k emisi fotonů. Emitované světlo v ustáleném stavu odpovídá množství aktivní kaspázy. Naše studie se zabývá detekcí a kvantifikací kaspázy-3/7 na úrovni femtogramů (10-15 g). Cytostatikum kamptotecin bylo

přidáno k buňkám neurální lišty, čímž došlo k navození apoptózy. Ze suspense buněk byla odebrána jedna apoptotická buňka pomocí mikromanipulátoru do detekční kapiláry s 2 µl roztoku Caspase-Glo™ 3/7 umístěné v detekční cele. Následně byla bioluminiscenční metodou detekována kaspáza-3/7 pomocí fotonásobiče.

Limit detekce kaspázy-3/7 byl nižší než její množství v jedné apoptotické buňce. Bylo zjištěno, že jedna apoptotická buňka obsahuje 15x104 molekul aktivní kaspázy-3. Výhodou zmíněné metody je také vysoká citlivost, což umožňuje její využití v klinickém výzkumu, např. při sledování regrese nádorů.

Výzkum je aktuálně podporován grantem GA ČR P502/12/1285.

Náhradní dentice u zvířat a naděje pro člověka

Hana Dosedělová

Vývoj zubů a možnosti jejich náhrad představují v současné době velmi aktuální téma. Zatímco embryonální původ buněk podílejících se na tvorbě zubní tkáně je univerzální u různých druhů živočichů, schopnost vytvářet náhradní generace zubů vysoce kolísá. Většina obratlovců, s výjimkou savců, vyměňuje zuby během celého života. Ztracené nebo poškozené zuby jsou nahrazeny a nové zuby přirůstají postupně, jak se čelist rozšiřuje. Naproti tomu savci mění své zuby většinou jednou za život, kdy jsou dočasné zuby vyměněny za větší trvalé. Komparativní molekulární studie týkající se vývoje náhradní dentice se teprve začínají objevovat. V závislosti na výměně dentice vykazují obratlovci velkou variabilitu v typu upevnění dentice v čelisti. Rozeznáváme upevnění akrodontní, pleurodontní a thekodontní s několika subtypy. Jako modelový druh pro studium vývoje zubů se v současné době používá nejčastěji laboratorní myš. Hledání alternativních modelových druhů pro studium vývoje dentice je ale důležité pro detailnější porozumění procesům iniciace a vývoje druhé generace zubů, případně jejich poruchám u člověka i zvířat. Zubní lišta je nezbytná pro vývoj náhradních generací zubů ryb, plazů i savců. První známkou vzniku zubní lišty obratlovců během embryonálního vývoje je ztluštění orálního epitelu a následný vznik epitelového čepu. Apikální část epitelu se prodlužuje, prorůstá hlouběji do embryonální čelisti a postupně se rozšiřuje za vzniku zubního pupene. V oblasti rozšiřujícího se

epitelového konce dochází ke kondenzaci mezenchymu a vyvíjí se morfologický útvar nazývaný zubní pohárek. Postupnou diferenciací epitelového i mezenchymového základu vzniká zubní zvonek, na jehož okrajích můžeme rozlišit dále se prodlužující cervikální smyčky a v oblasti budoucí korunky zubu hvězdicové retikulum. Sklovina zubu je pak produkována buňkami vnitřního sklovinného epitelu a dentin odontoblasty v zubní papile. V našem aktuálním projektu se zaměřujeme na studium morfologie a osudu zubní lišty monofyodontní dentice myši s cílem odhalit příčiny inhibice vzniku náhradních generací zubů.

Výzkum je aktuálně podporován granty GA ČR 14-37368G a IGA VFU (96/2014/FVL).

Jak se tvoří chlup a k čemu má kmenové buňky

Barbora Veselá

Mezi charakteristické znaky většiny savců patří přítomnost ochlupení, které má pro organismus mnoho fyziologických i sociálních úloh, ať už jde o zajištění termoregulace, senzorické funkce nebo odlišení druhů. U člověka je ztráta vlasů významným sociálně-kulturním problémem, jehož řešení se věnuje zvyšující se pozornost. Vhodným modelovým organismem pro studium vývoje, životního cyklu a abnormalit chlupových folikulů je myš. Myší chlupové folikuly se zakládají během čtrnáctého dne embryonálního vývoje jako ztluštěniny epidermis. Pod epidermálním ztluštěním kondenzují mezenchymální buňky, které později dají vzniknout dermální papile. S postupujícím vývojem se epiteliální buňky dělí a prostupují hlouběji do kůže, kde obalují kondenzované mezenchymální buňky. Každý chlupový folikul je samostatný mini-orgán, jehož vývoj je řízen právě molekulárními interakcemi epitelu a mezenchymu. S nástupem postnatálního vývoje začínají chlupové folikuly produkovat samotné keratinizované chlupové fibrily, které prostupují pokožkou na povrch těla. Během života organismu prochází chlupové folikuly rozdílnými růstovými fázemi, které se cyklicky opakují a dochází při nich k výrazným morfologickým změnám. Fáze růstu (anagen) je charakteristická proliferací buněk a produkcí chlupu. Po anagenu následuje katagen-období programované buněčné smrti, kdy spodní (cyklující) část folikulu zaniká. Během katagenu dojde vlivem zániku epiteliálních buněk

k přiblížení dermální papily až k horní (permanentní) části chlupového folikulu a nastává období klidu-telogen, které může být zakončeno vypadnutím chlupových fibril (exogen). Vzhledem k cyklické povaze růstu chlupových folikulů je schopnost sebeobnovy orgánu dána přítomností kmenových buněk. Niche kmenových buněk je přítomno ve výduti epiteliální pochvy v permanentní části folikulu. Při nástupu nového růstového cyklu dochází k aktivaci kmenových buněk, které vycestují z niche a zakládají v matrix chlupového folikulu populaci přechodně se dělících buněk.

Z klinického hlediska jsou u chlupových folikulů studovány dva významné procesy. Prvním z nich je právě aktivace a život somatických kmenových buněk, které nesou potenciál pro obnovu růstu folikulů. Na aktivaci kmenových buněk se podílí celá řada faktorů, které nejsou zatím dostatečně prozkoumány. V naší laboratoři jsme se zabývali např. přítomností transkripčních faktorů rodiny MYB v niche kmenových buněk folikulů. Tyto transkripční faktory nebyly lokalizovány v kmenových buňkách, ale výrazná exprese proteinu c-Myb byla detekována v buňkách přímo ležících pod niche. Protein c-Myb tak může být zapojen do aktivace kmenových buněk opouštějících niche a být součástí podobných signálních drah, které se podílejí na obnově tkání a orgánů.

Druhou důležitou oblastí studia je programovaná buněčná smrt, která je v období katagenu nejrozsáhlejším fyziologickým procesem pravidelného zániku buněk v těle. Poruchy regulace buněčné smrti dané vnějšími i vnitřními faktory vedou k nesprávnému růstu chlupových folikulů a poruchám produkce chlupových fibril, což má za následek přechodnou nebo trvalou alopecii (vypadávání vlasů). Stejně jako u jiných buněčných procesů, je i během apoptózy potřeba souhra mnoha molekulárních faktorů. Expresi molekul spojených s apoptózou jsme studovali na úrovni RNA i na úrovni proteinu. Detekci transkripce více než 80 genů v jedné reakci umožňuje metoda PCR arrays, díky níž je možné změny exprese porovnat mezi dvěma vzorky navzájem. Porovnáním vzorků myší kůže v období prvotního anagenu a katagenu jsme získali kandidátní geny se statisticky významnou změnou exprese. Dále proběhla detekce exprese některých apoptotických proteinů na histologických řezech pro určení lokalizace v tkáni. Výzkum myších chlupových folikulů přináší nové informace o molekulách zapojených do signálních drah regulujících vývoj orgánů odvozených z ektodermu a pomáhá odhalovat buněčné mechanismy obnovy tkání. Získané výsledky lze navíc často využít jako podklad pro klinické studie.

Popularizace VaV v Mendelově Brně

Eva Matalová

Aktuální popularizace VaV v Mendelově Brně je přiblížena na konkrétních příkladech metod a přístupů použitých ve dvou probíhajících projektech: Mendelianum – interaktivní svět genetiky a Mendelova interaktivní škola genetiky. Vědecké prostředí Mendelova objevu souvisí s Hospodářskou společností, která založila dnešní Moravské zemské muzeum. V tomto autentickém prostředí je aktuálně realizován projekt návštěvnického centra Mendelianum – atraktivní svět genetiky. Projekt využívá řadu moderních přístupů a prvků, které lze obecně uplatnit při popularizaci vědy a výzkumu v oblasti molekulární biologie a genetiky. V návštěvnickém centru jsou připraveny tři základní integrované celky pro několik úrovní návštěvníků:

od genu k funkci (3D cesta buňkou ve směru genové exprese),
od teorie k praxi (využití získaných poznatků a aktivní zapojení do laboratorní práce, výsledky VaV v každodenním životě),
od Mendela k dnešní vědě (nejaktuálnější poznatky na úrovni Nobelových cen, význam současné molekulární biologie a genetiky, objevy a osobnosti v rámci regionu, ČR i ve světovém měřítku).

Součástí centra je využití různých forem popularizace a jejich vhodná integrace.

Využité moderní prvky popularizace

3D modely: aktivní účast na molekulárních dějích

Molekulární biologie je často vnímána jako náročná disciplína z důvodu obtížného pochopení dějů v rámci mikrosvěta molekul. Představení základních genetických principů na molekulární úrovni je atraktivně a názorně možné zapojením zájemců o VaV přímo do děje formou 3D pohybu. Tento prvek je v návštěvnickém centru Mendelianum realizován formou výtahu, kterým se návštěvníci pohybují směrem genové exprese z jádra do cytoplazmy. Kromě 3D modelů replikace, transkripce a translace mají účastníci tyto děje zobrazeny na velkoplošných obrazovkách formou 3D animovaných programů. Výsledným dojmem je pak aktivní účast na genové expresi a jasné demonstrování procesů v buněčném jádře a cytoplazmě, kam se po přepisu (transkripci) z DNA přesunuje také mRNA k překladu (translaci) na ribozomech. Tyto modely tvoří vstupní část a umožní pochopit základní biologické dogma interakce nukleových kyselin a cestu od genu k proteinu, potažmo k funkci.

Drobné interaktivní prvky: věda v akci, věda hrou

Klasické panely informující o základních poznatcích, přístupech a metodách v genetice a molekulární biologie jsou doplněny řadou drobných interaktivních prvků formou her a puzzle. Jedná se o prvek popularizace formou hry, který lze doplnit soutěžemi a kvízy.

Fungující laboratoře – demonstrace reálných metod ve VaV

Propojení vědeckých teorii s výzkumnou praxí je klíčovým krokem nejenom vzdělávání, ale také popularizace vědy a výzkumu. Laboratorní práce je nedílnou součástí genetiky a molekulární biologie. Realistické prostředí navíc bývá nejatraktivnější. Současně lze propojit několik typů laboratoří, např. laboratoř moderní vs. laboratoř Mendelovy doby. Zájemci o VaV si tak mohou sami vyzkoušet každodenní praxi výzkumníků, poznat její půvaby i úskalí. Sdílení výsledků a jejich interaktivní diskuse je umožněna kamerovým systémem a promítáním s využitím dataprojekce.

Prezentace atraktivních témat

Důležitým prvkem úspěšné popularizace je seznamování s nejaktuálnějšími a nejzajímavějšími objevy na poli genetiky a molekulární biologie. Molekulární biologie ovládla v posledních desetiletích Nobelovy ceny za fyziologii/medicínu a týká se také řady NC za chemii. NC jsou „Oskary“ vědy, proto jejich prezentace výrazně zatraktivňuje tuto oblast poznávání a motivuje potenciální zájemce o další vzdělávání, studium a uplatnění na poli molekulární biologie a genetiky.

Jedna z možných forem představení těchto poznatků jsou příběhy.

V centru Mendelianum jsou prezentovány tři, a to:

Cesta k rozluštění genetického kódu
Od jedné buňky k mnohobuněčnému organismu
Život, smrt a nesmrtelnost

Forma otázek a odpovědí prostřednictvím objevů oceněných Nobelovými cenami, např.

Existuje genetický kód?
Kde a jak je zapsán?
Jak funguje genetický kód?
Lze genetické plány „číst"?
Lze přečíst celý genetický plán organismu?
Lze genetický kód cíleně přetvářet?
Lze mít tyto zásahy zcela „pod kontrolou"?

Propojení historických základů s moderní vědou

Interpretace Mendelova objevu v kontextu dnešní vědy je jedním ze základních přístupů k pochopení jeho nesmírného významu. Tomu napomáhá i přiblížení praktické využitelnosti objevů a jejich dalšího rozvoje. Součástí těchto kroků jsou prezentace dnešních pracovišť vědy a výzkumu. Atraktivní jsou zejména virtuální procházky, které vyzývají ke stážím a dalšímu seznámení s VaV. V centru Mendelianum je za tímto účelem využit hybridní Historický sál, který je primárně konferenční, může být však snadno modifikován na velkou demonstrační laboratoř. V tomto směru je klíčové také využití autentických prostor, kde J. G. Mendel vědecky pracoval (genius loci). Mendel pak může být učitelem vítajícím své studenty.

Alternativně mohou být tyto přístupy vhodně integrovány s dalšími prvky – např. Mendelova interaktivní škola genetiky.

Mendelova interaktivní škola jako jeden z pilířů Centra Mendelianum

J. G. Mendel byl všestrannou osobností - učitelem, prelátem, šiřitelem osvěty, bankéřem - celosvětově se ale proslavil jako vědec. Moravské zemské muzeum bylo založeno Hospodářskou společností, tehdejší moravskou vědeckou akademií, ve které Mendel aktivně působil. Moravské zemské muzeum je tak jedinou vědeckou institucí přímo navazující na Mendelův přírodovědný výzkum. Mendelianum Moravského zemského muzea bylo vybudováno Genetickým oddělením Gregora Mendela založeného v roce 1962. K padesátiletému výročí své unikátní činnosti vypracovalo Mendelianum moderní koncepci zastřešenou hlavičkou Centrum Mendelianum. Od roku 2012 je centrum lokalizováno v autentických prostorách Hospodářské společnosti se sídlem v brněnském Biskupském dvoře, kde Mendel našel motivaci pro svůj výzkum. Hlavním posláním centra je poskytnutí jedinečné komplexní moderní základny postavené na pevných historických základech a otevřené jak pro odborníky, tak širokou veřejnost. Centrum Mendelianum integruje aspekty vědecké, vzdělávací a popularizační.

Koncepce Centra Mendelianum je postavena na třech nosných pilířích:

Mendelovo vědecké centrum

http://www.mzm.cz

Mendelovo návštěvnické centrum

http://www.mendelianum.cz

Mendelova interaktivní škola

http://mendel-brno.cz

Centrum Mendelianum - Biskupský dvůr MZM Brno, vchod ze Zelného trhu nebo ulice Muzejní

MENDELOVO VĚDECKÉ CENTRUM

Vědecké centrum je založeno na tradici kontinuálního výzkumu vědeckého a kulturního odkazu J. G. Mendela prováděného od roku 1962 Genetickým oddělením Gregora Mendela, které vybudovalo Mendelianum Moravského zemského muzea. Mendelianum je dosud jediným subjektem zabývajícím se výzkumem života a díla J. G. Mendela v rámci České republiky a je unikátní i v celosvětovém měřítku. Pracoviště Mendeliana bylo od svého založení do r. 2000 lokalizováno v prostorách augustiniánského kláštera na Starém Brně, poté přechodně rozvíjelo svou činnost v budově ombudsmana na Obilním trhu. Nyní je umístěno do prostor Biskupského dvora MZM, v autentických místnostech, kde působila Mendelova vědecká Hospodářská společnost.

Činnost v rámci Mendelova vědeckého centra zahrnuje:

Sbírkový soubor: uchovává dokumentaci k Mendelově biografii i vědeckému kontextu jeho objevu, kterou vytvářejí mendelovští badatelé od začátku 20. století.
Folia Mendeliana: jediný mezinárodní specializovaný historicko-vědní recenzovaný časopis s výsledky výzkumu Mendelova života a díla o vzniku a počátečním vývoji genetiky.
Mendel Forum: konference pořádané od roku 1992 pro odborníky, později rozšířeny o prostor pro setkání vědců, učitelů, studentů i široké veřejnosti.

Mendel Medal: každoroční unikátní ocenění mezinárodně významných osobností za jejich přínos k rozvoji vědeckého a kulturního odkazu J. G. Mendela a genetiky.

Mendel Lecture: od roku 1992 je příležitostí pro významné vědce k prezentaci jejich odborné práce v rámci převzetí Mendelovy pamětní medaile Moravského muzea.

Mendelův rodný dům: spolupráce při založení nadace Mendelova rodného domu, příprava expozic, exkurze, dále mnohaletá spolupráce při vyhodnocení soutěže Mendelovy Hynčice pro talentované studenty.

Mendelovo Brno: od roku 2001 organizace příležitostných procházek po Mendelově Brně s odborným komentářem, doplnění krátkodobými výstavami, publikacemi a další činností.

Výstavy a expozice: mnoholetá tradice odborných a populárně vědeckých výstav. Mendelianum (Mendlovo náměstí) – 1965-2000, Mendelianum (Údolní ulice) – 2001-2006, Mendelianum (Biskupský dvůr) – od 2012.

Odborné publikace: kromě odborných článků publikovaných ve Folia Mendeliana a dalších mezinárodních časopisech sem patří vydávání odborných a populárně vědeckých publikací (Gregor Johann Mendel, Genetika za železnou oponou, Mendel v černé skříňce, Pokusy s hybridy rostlin, Mendelovo Brno a mnoho dalších).

Další činnost: přednášky, semináře, exkurze, popularizační činnost, filmové a interaktivní materiály, webové stránky atd., atd.

MENDELOVO NÁVŠTĚVNICKÉ CENTRUM

Návštěvnické centrum Mendelianum – atraktivní svět genetiky (CZ.1.05/3.2.00/09.0180) vychází z genia loci působení J. G. Mendela. Z tohoto důvodu je centrum situováno přímo do sídla bývalé Moravskoslezské společnosti pro podporu orby, přírodoznalství a vlastivědy (Hospodářská společnost) v historické budově Biskupského dvora, ve které Mendel pracoval od roku 1851 až do své smrti.

V návštěvnickém centru je na historicko-vědním základě představen vědecký odkaz JGM a jeho propojení s moderní genetikou a molekulární biologií. Návštěvnické centrum představuje moderní formu „living museum“, jehož součástí jsou laboratoře a další interaktivní prvky, které umožňují aktivní zapojení návštěvníků do vědy a výzkumu.

Základní části návštěvnického centra tvoří:

Vstupní část: Od genetického programu k jeho realizaci
Molekulárně biologická laboratoř: Touha poznávat a objevovat
Genetické příběhy na pozadí Nobelových cen: Mendelův odkaz v kontextu dnešní vědy
Historický sál a moderní věda: Kontrapunkt starého a nového
Zasedací sál: Kde získal Mendel motivaci pro své pokusy
Mendelova laboratoř: Co Mendel věděl a co vědět nemohl
Vědecké prostředí Mendelova objevu: Výlet do Mendelovy doby
Mendelovy rostliny: Mendelovy pokusy a objevy
Mendelovo Brno: Procházka po stopách J. G. Mendela v Brně

Cesta návštěvnickým centrem začíná v buněčném jádře, kde dochází k replikaci a translaci DNA. Odkud se návštěvník přesouvá zdviží spolu s mRNA do cytoplazmy k ribozomům, kde probíhá translace a syntéza proteinů. Po seznámení s genovou expresí jsou v moderní laboratoři představeny metody práce s nukleovými kyselinami, které si návštěvník může sám vyzkoušet. Další část centra nabízí seznámení s brněnskými pracovišti, na kterých je realizován výzkum v oblasti molekulární biologie a genetiky. Cesta dále vede přes objevy na mezinárodní úrovni prezentované na pozadí Nobelových cen.

Mendelův vědecký odkaz je prezentován přímo v zasedacím sále Hospodářské společnosti, v autentické místnosti, kam Mendel často docházel. Představena je idea Mendelova klíčového vědeckého objevu v kontextu jeho doby i dnešního poznání, poprvé je představeno jeho brněnské vědecké kolegium. Mendelovu vědeckou práci si návštěvníci mohou sami vyzkoušet v Mendelově laboratoři, která nabízí modely květů hrachu, pomůcky pro řízené opylení a techniky používané samotným Mendelem. Od jara do podzimu je otevřena terasa nabízející bližší

seznámení s Mendelovými rostlinami, které využíval při svých pokusech nebo zmiňoval v odborné korespondenci. Z Centra návštěvníky vyprovází seznámení s dalšími místy, kde Mendel v Brně působil nejenom jako vědec, ale také učitel, kooperátor na faře, prelát, či bankéř. Přehledná mapa s vyznačením těchto míst vybízí k samostatné procházce po stopách J. G. Mendela v Brně. Centrum zahrnuje také krátkodobé výstavy a řadu interaktivních prvků pro usnadnění pochopení prezentovaných objevů, metod a dalších informací.

Projekt „Mendelianum – atraktivní svět genetiky“ (CZ.1.05/3.2.00/09.0180) je financován z Evropského fondu pro regionální rozvoj.

MENDELOVA INTERAKTIVNÍ ŠKOLA

Pro popularizaci a šíření výsledků VaV je ideální provázanost aspektů vědce, učitele a studenta a jejich interakce, vědec by měl svoji problematiku nejenom důkladně znát, ale také ji dokázat vysvětlit na různých úrovních a měl by mít neustálý zájem o sebevzdělávání.

Mendel v rámci své mnohostranné činnosti působil jako učitel, svou školu však nikdy nezaložil. Zřejmě také proto, že uznání své práce se během svého života nedočkal.

Současná Mendelova škola využívá motivačního aspektu JGM a jeho odkazu pro splnění celkové koncepce založené na několika hlavních směrech projektu Mendelovy interaktivní školy genetiky (CZ.1.07/2.3.00/45.0037).

Mendelova mobilní škola (MMŠ)

MMŠ nabízí cestu vědy ke studentům. MMŠ představuje unikátní projekt pěti mobilních laboratoří, které umožní vstup vědy a výzkumu do středních škol, ve kterých se většinou formuje zájem o VaV. Mobilní laboratoře v roce 2014/2015 nabízejí cyklus na téma „Jak funguje …“, který zahrnuje:

Vzdělávací programy – moduly
Vzdělávací materiály a učební texty
Konzultace a stáže na SŠ

Mendelova vědecko-výzkumná škola (MVŠ)

MVŠ zve studenty k zapojení přímo do vědecké činnosti. MVŠ je již fungujícím projektem založeným na hands-on experience studentů přímo na pracovištích vědy a výzkumu. Aktivity jsou realizovány pod hlavičkou Věda v akci. V jarním semestru je k výročí Dne DNA nabízen cyklus Odpoledne s DNA, v podzimním u příležitosti udělování Nobelových cen cyklus Nobelovská výročí.

Věda v akci: Odpoledne s DNA
Věda v akci: Nobelovská výročí
Stáže na pracovištích VaV

Mendelova popularizační škola (MPŠ)

Mendelova popularizační škola e zaměřuje na diskusní fóra pro experty, učitele, studenty i širokou veřejnost. Organizuje každoroční cyklus populárně-vědeckých konferencí Mendel Forum a připravuje motivační výstavy. Součástí aktivit jsou diskuse u kulatého stolu s našimi i zahraničními experty a studenty. V roce 2014/2015 je tato činnost rozšířena o Junior Mendel Forum.

Mendel Forum
Round Table Discussions
Motivační výstavy

Mendelova letní škola (MLŠ)

MMŠ je novinkou, která umožňuje zábavné vzdělávání i během prázdnin s využitím zázemí Mendelova rodného domu a návštěvnického centra Mendelianum – atraktivní svět genetiky. Využívá také laboratorního vybavení MMŠ, které není SŠ přes prázdniny využíváno a je tak nabídnuto dalším zájemcům.

Prázdniny s vědou pro zájemce o VaV
Prázdninová škola – moduly mobilní školy
Mendelův vzdělávací víkend

Mendelova škola World Wide + Web (MWŠ)

Distanční forma prostřednictvím e-learningu
Vytváření funkčních sítí spolupracujících institucí
Uvedení školy do mezinárodního kontextu

Projekt Mendelova interaktivní škola genetiky (CZ.1.07/2.3.00/45.0037) je financován z Evropského fondu pro sociální rozvoj a státního rozpočtu České republiky.

Klíčoví brněnští partneři:

Moravské zemské muzeum (zakládající instituce Centra Mendelianum)
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i. (za výzkumné instituce)
Mendelova univerzita (za vysoké školy)
Gymnázium, Brno, třída Kapitána Jaroše (za střední školy)

Spolupracující brněnské instituce:

Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
Masarykův onkologický ústav
Ústav biologie obratlovců AV ČR, v.v.i.
další

International Advisory Board

Prof. Jan Klein, Pensylvania State University, USA (chair)
Prof. Robert C. Karn, University of Arizona, USA
Dr. Hervé Lesot, University of Strasbourg, France
Dr. Dinko Mintchev, Academy of Sciences, Bulgaria
Prof. Paul T. Sharpe, King´s College London, UK
Prof. Valery N. Soyfer, George Mason University, USA

http://www.mendel-brno.cz, http://www.mendelianum.cz

Koncepci Centra Mendelianum připravila PhDr. Anna Matalová (ideový námět centra, odborný konzultant) ve spolupráci s prof. RNDr. Evou Matalovou, Ph.D (odborným garantem návštěvnického centra a Mendelovy školy). Koncepce byla schválena PhDr. Jiřím Sekerákem, Ph.D. (vedoucím Mendeliana MZM Brno) a PhDr. Mgr. Martinem Reissnerem, Ph.D. (generálním ředitelem MZM Brno).

Centrum Mendelianum – milníky

1962: založení Genetického oddělení Gregora Mendela v rámci Moravského muzea
1965: otevření Mendeliana založeného Genetickým oddělením G. Mendela
2012: 50 let kontinuální systematické činnosti v oblasti výzkumu a propagace Mendelova vědeckého a kulturního odkazu u nás i na mezinárodní úrovni

NOVÁ KONCEPCE POD HLAVIČKOU CENTRUM MENDELIANUM

2012-2014: doplnění vědeckého centra o návštěvnické centrum Mendelianum – atraktivní svět genetiky
2012-2014: konsolidace Mendel Expert Team, partnerů a spolupracovníků
2014-2015: doplnění o Mendelovu interaktivní školu genetiky
2014-2015: realizace Mendelova roku zábavného vzdělávání
8. 3. 2015: slavnostní otevření komplexně vybudovaného Centra Mendelianum jako unikátní základny integrující aspekty vědecké, výzkumné, vzdělávací a popularizační

Mendelova interaktivní škola představuje

Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i.

Eva Matalová

Projekt Mendelova interaktivní škola genetiky je realizován Ústavem živočišné fyziologie a genetiky ve spolupráci s dalšími institucemi.

Zahájení činnosti pracoviště je datováno do roku 1954, kdy v Liběchově vznikla Laboratoř rozmnožování živočichů. Toto pracoviště bylo v roce 1960 organizačně začleněno pod Výzkumný ústav živočišné výroby v Uhříněvsi. Přelomovým byl rok 1962, kdy tehdejší Československá akademie věd začlenila do svých organizačních struktur tři malá, ale vědecky významná pracoviště, a to: Laboratoř biologie rozmnožování v Liběchově, Oddělení fyziologie zvířat Výzkumného ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi a Laboratoř radiobiologie v Praze. O rok později zřídila ČSAV Laboratoř fyziologie a genetiky živočichů se dvěma pracovišti – v Uhříněvsi (Oddělení fyziologie) a v Liběchově (Oddělení genetiky). Změna názvu na Ústav fyziologie a genetiky živočichů ČSAV je z roku 1973, úprava názvu na Ústav živočišné fyziologie a genetiky Akademie věd České republiky byla přijata v roce 1993, současný oficiální název Ústav živočišné fyziologie a genetiky

Laboratoř vývojové biologie je zaměřena na problematiku aktivace embryonálního genomu a exprese genů v průběhu časného embryonálního vývoje savců na in vivo a in vitro modelech.

Laboratoř biochemie a molekulární biologie zárodečných buněk se věnuje problematice meiotického zrání savčích oocytů, jejich oplodnění a aktivace, stejně tak jako na biochemické charakterizaci těchto procesů.

Laboratoř integrity DNA řeší fundamentální otázky týkající se mechanismů ovlivňujících integritu DNA u zárodečných buněk a věnuje se asociacím poškození DNA s některými onemocněními (rakovina, Huntingtonova choroba, neplodnost).

Laboratoř genetiky ryb se zabývá detailním popisem modelů klonálního rozmnožování a polyploidie k obecnému porozumění, jak klonální obratlovci vznikají, jak je udržována dynamika a soužití klonálních a sexuálních jedinců a jakou hrají evoluční roli.

Laboratoř embryologie živočichů se na buněčné a molekulární úrovni zabývá morfogenetickými procesy, které provázejí ontogenetický vývoj orgánů se zaměřením na kraniofaciální oblast a končetiny u savců, ptáků a plazů.

Laboratoř evoluční genetiky savců se věnuje studiu genetické proměnlivosti, fylogeografie a evoluce volně žijících druhů myší a různých aspektů hybridizace u domácích myší se zaměřením na molekulární markery a morfogenetické znaky.

Laboratoř buněčné regenerace a plasticity má jako hlavní cíl získat co nejvíce informací o biologii kmenových buněk a vypracovat metodiky pro bezpečnou a funkční náhradu poškozených buněk a tkání.

Laboratoř aplikovaných proteomových analýz se zaměřuje na kmenové a nádorové buňky z hlediska markerů a signálních molekul na úrovni proteomu s ohledem na aplikační potenciál především v biomedicíně.

Laboratoř biologie nádorů se s využitím zvířecích modelů věuje studiu imunologických mechanizmů působících při progresi a spontánní regresi nádorů, a to jak přirozené, tak experimentálně indukované.

Laboratoř regulace buněčného dělení je zaměřena na studium chromozomální segregace během savčí meiózy v závislosti na stáří samic a studium mechanismů podílejících se na regulaci buněčného cyklu. Jako model jsou používané oocyty myší a prasat.

Laboratoř molekulární ekologie má jako hlavní předmět výzkumu odpověď živočichů na změny klimatu se snahou identifikovat klíčové geny zodpovědné za ekologické adaptace, které umožňují živočichům přežít v různých podmínkách.

Laboratoř anaerobní mikrobiologie je orientována na studium anaerobních mikroorganismů v trávicím traktu zvířat a lidí, které často zásadním způsobem rozhodují o využívání složek potravy a představují bariéru proti patogenním mikroorganismům.

http://www.iapg.cas.cz

Mendelova interaktivní škola představuje své SŠ partnery

Projekt Mendelova interaktivní škola genetiky má 6 oficiálních partnerů z řad středních škol

Gymnázium, Brno, tř. Kpt. Jaroše 14
Gymnázium Tišnov
VOŠ a SŠ Boskovice
Střední průmyslová škola chemická v Brně
Gymnázium Brno, Slovanské nám. 7
Biskupské gymnázium

Gymnázium, Brno, tř. Kpt. Jaroše 14

Pavel Vařejka

Gymnázium, Brno, tř. Kpt. Jaroše 14 je jedním ze dvou nejstarších českých gymnázií na Moravě. Bylo založeno v roce 1867 a neslo název C. K. Slovanské gymnázium, od roku 1881 pak C. K. Vyšší gymnázium české v Brně. Budova, ve které dodnes sídlí, byla postavena v roce 1884, roku 1936 byla zvýšena o třetí patro a v roce 2008 byla dokončena půdní vestavba a také sportovní hala na místě původního dvora. Šlo o klasické gymnázium, tedy gymnázium, kde dominovala výuka latiny a řečtiny. Vychovalo několik generací vynikajících osobností našeho kulturního a vědeckého života. Počátkem 50. let bylo „dáno do klidu“, tedy bylo fakticky zrušeno. Škola pak prošla řadou školských reforem, až nakonec – v roce 1961 – v budově zůstala jen základní škola. Při oslavách 100. výročí založení prvního českého gymnázia v Brně (1967) vznikla myšlenka obnovit tuto instituci. K obnovení skutečně došlo – v roce 1969 bylo v historické budově školy zřízeno nové gymnázium, nikoliv však klasické jako dřív, ale jako škola s experimentální výukou matematice a fyzice. V roce 1973 se ve slavnostní atmosféře konaly první maturity obnoveného gymnázia. V roce 1984 byla škola zařazena do sítě gymnázií se zaměřením na matematiku. Kromě matematických tříd byly v té době součástí školy i třídy matematicko-fyzikální. Ostatní třídy měly zaměření všeobecné. Po převratu v listopadu 1989 čekala školu celá řada změn, tentokrát naštěstí nikoliv likvidačních. V roce 1990 byly zřízeny

primy, gymnázium je tedy osmileté. Pro třídy nižšího stupně se podařilo získat potřebnou budovu. Ta byla – po nezbytné rekonstrukci – otevřena v roce 1999. V roce 2005 byl v souladu s novým školským zákonem vypracován Školní vzdělávací program a od školního roku 2006-07 se vyučuje podle RVP/ŠVP. V květnu 2010 maturovali první studenti, jejichž vzdělávání probíhalo podle ŠVP. Výuka biologie (a v jejím rámci i genetiky) měla na obnoveném gymnáziu v 70. letech 20. století vysokou úroveň zásluhou vynikajících učitelů, kteří se mj. aktivně podíleli na zpracování nových studijních materiálů pro výuku genetiky a základů molekulární genetiky (na přelomu 60. a 70. let se tyto obory dostaly do „osnov“ – genetika opět a molekulární genetika jako novinka). V 80. letech se výuka biologie rozšířila z tří let na čtyři (vyškrtnutím geologie). V 90. letech začaly i na gymnáziu na tř. Kpt. Jaroše přírodovědné předměty poněkud ustupovat do pozadí (např. rozsah genetiky a molekulární genetiky se v požadavcích k maturitě snížil na 2/3). Tento trend završilo vypracování ŠVP snížením hodinové dotace všech přírodovědných předmětů na 7/10 původního rozsahu, přičemž došlo i ke krácení praktické výuky (cvičení, laboratorních prací). Podobné změny se ovšem uskutečnily na většině škol, neboť vyplývaly z RVP. Počátkem 90. let se rozšířila nabídka volitelných předmětů, dříve obvykle realizovaná pouze v maturitním ročníku. Studenti dostali možnost prvního výběru už od druhého ročníku studia (tedy tříletý volitelný předmět). Požadavky vysokých škol biologického směru vedly k prozíravému obohacení nabídky tříletých volitelných předmětů o předmět výstižně nazvaný Molekulární biologie. Je to široce koncipovaný předmět zahrnující především

základní poznatky „mladých“ biologických věd (genetika, molekulární biologie, buněčná biologie, evoluční biologie aj.). Důsledně uplatňuje tzv. molekulárně biologický přístup (myšlení). Seznamuje žáky s příslušnými poznatky v souvislostech, vysvětluje principy a význam klíčových experimentů, názorně žákům představuje základní metody práce genetiky a molekulární biologie. Prozatím se tak děje pouze teoreticky, i když s využitím velmi názorných schémat a kvalitní dataprojekce. Volitelný předmět Molekulární biologie se na gymnáziu vyučuje nepřetržitě od školního roku 2000-01 a těší se velkému zájmu žáků (navštěvuje ho třetina žáků nematematických tříd). Od roku 2010 se z tohoto předmětu i maturuje. Škola všemožně podporuje rozvoj talentu, schopností a zájmů svých žáků. Projevuje se to mj. i systematickým vedením žáků k badatelské činnosti a vztahu k vědě a vědecké práci. Mnoho žáků se proto úspěšně účastní Středoškolské odborné činnosti, mnozí se se zájmem zapojují do práce v laboratořích vědeckých pracovišť v rámci různých projektů zaměřených na popularizaci vědy. Tak jako kdysi klasické gymnázium, i to dnešní se může pochlubit vynikajícími absolventy, kteří dosahují skvělých výsledků a věhlasu – ti současní nejen v humanitních a společenských vědách, ale i v matematice, informatice a ve vědách přírodních. Tradice započaté téměř před sto padesáti lety, jsou stále živé a zavazují pracovníky školy nejen k „předání pochodně“ (traditio lampadis), ale především k hledání nových cest, jak nejlépe přivést své žáky k úspěšné práci v jejich budoucích oborech – v praktických aplikacích i ve vědě.

Budova školy Gymnázia Kpt. Jaroše

Gymnázium Tišnov

Martina Havlátová

1920 - to je letopočet, od kterého se datuje historie naší školy. Založení školy bylo dovršením snah regionu vybudovat ucelený systém škol. Základní a odborné vzdělávání bylo v Tišnově zajištěno, gymnaziální výuka však chyběla. Pro založení gymnázia hovořil nedostatek českých středních škol v Brně, přirozená spádovost regionu a dobrá ekonomická situace města. Výnosem ministra školství a národní osvěty bylo tedy 24. 6. 1920 zřízeno městské reformní reálné gymnázium. Podstatou výuky na reformních reálných gymnáziích bylo skloubení přípravy pro univerzitní studium i studium na technice a ostatních typech vysokých odborných škol. Výuka trvala 8 let a například v roce 1924 byla hodinová dotace přírodopisu pro vyšší ročníky vždy 2 hodiny týdně. V roce 1928 složili závěrečnou zkoušku první maturanti. Z původních 80 nastoupivších jich ukončilo studium jen 26. Čísla svědčí o náročnosti tehdejší výuky. Ve školním roce 1936/37 měla škola již 589 žáků, svého největšího rozvoje dosáhlo předválečné gymnázium v roce 1938/39, kdy byla navštěvována celkem 710 žáky.

Okupace přinesla německé plány na postupné omezování a likvidaci českého školství. Nedotkly se pouze vysokého školství, postiženo bylo i střední. Přesto se podařilo v roce 1940 při revizi počtu škol tišnovské gymnázium uhájit, i když počet žáků klesl během okupace na polovinu. V posledních letech války byli studenti vyšších ročníků posíláni na nucené práce do válečného průmyslu. Od roku 1942 byl zaveden předmět německá konverzace, germanizaci bylo napomáháno také výukou

matematiky, chemie, biologie a fyziky v němčině. Při bombardování města 25. 4. 1945 byla budova školy poškozena jen mírně, vnitřní vybavení a sbírky byly však zničeny německými vojáky.

Po válce začal počet studentů opět narůstat, v roce 1948 došlo k zásadním změnám ve školském systému, které byly střídány změnou zákona v roce 1953. Gymnázium se ruší, dochází ke zřízení všeobecné jedenáctiletky a roli gymnázia plní poslední 3 ročníky. Od roku 1968 pak bylo postupně zaváděno čtyřleté gymnázium. Nastaly opravy, budování jazykových učeben a rozvody plynu do laboratoří, následovala generální oprava elektroinstalace. V roce 1977 připadla gymnáziu další budova po zrušení střední zemědělsko-technické školy.

Rokem 1989 se otevírá nová kapitola našich dějin, což se projevuje i ve struktuře gymnázia. Škola se vrací k sedmiletému modelu studia, od r. 1995 jsou přijati první studenti do osmiletého programu. Intenzívně probíhaly úpravy, opravy a další modernizace.

Na konci roku 1997 byl otevřen spojovací můstek, který zvýšil bezpečnost studentů a zajistil komfort při přesouvání žáků do odborných učeben a šaten. V roce 2005 byla zbudována biologická laboratoř, následovala celková sanace hlavní budovy.

Škola významně přispívá ke kulturnímu dění ve městě, studenti se zapojují do mezinárodních programů, jezdí na zahraniční pobyty a poznávací zájezdy do zemí, jejichž jazyky studují. Odborné předměty organizují exkurze na vybraná pracoviště, odborníci jsou zváni také k přednáškám na naší škole.

V současné době jsou přírodovědné předměty vyučovány ve zcela zrekonstruovaných prostorách doplněných moderními

pomůckami a laboratořemi. Výuka biologie probíhá na nižším i vyšším stupni, od 3. ročníku VG se studenti navíc zdokonalují ve volitelném Biologickém cvičení, Somatologii a Biologických seminářích. Zde se otevírá prostor pro osvojování si moderních poznatků z oblasti cytologie, biologie člověka, genetiky a molekulární biologie. Studenty vedeme k pomoci druhým pravidelným konáním charitativních akcí, opakovaným dárcovstvím krve, tříděním komodit. V neposlední řadě jsou studenti zapojeni do odborných soutěží (SOČ, N-trophy, BiO) a práce vědeckých pracovišť.

Laboratorní práce

VOŠ a SŠ Boskovice – historie a současnost

Hana Kuběnová

Historie Vyšší odborné školy ekonomické a zdravotnické a Střední školy v Boskovicích začala dne 3. 12. 1883, kdy bylo usneseno zřídit v Boskovicích zimní hospodářskou školu s českým vyučovacím jazykem pro syny středních a drobných rolníků. Po první světové válce dostala škola nový název Zemská odborná škola hospodářská v Boskovicích a bylo pomatováno i na vzdělání dívek. V dalším období se měnil nejen název školy, ale rozšiřovala se další možnost odborného vzdělání. V roce 1986 dostala škola označení Střední zemědělská škola. Škola pružně reagovala i na nově vzniklou situaci po sametové revoluci a začala zavádět nové studijní a učební obory, včetně oboru veterinární prevence. Všechny tyto změny přinesly také změny názvu školy: Střední odborná škola, Integrovaná střední škola národohospodářská, Národohospodářská vyšší odborná škola, Vyšší zdravotnická škola, Střední odborná škola a Střední odborné učiliště Boskovice. Po sloučení s Integrovanou střední školou technickou Boskovice vznikl ojedinělý komplex integrovaného vzdělávání s širokou vzdělávací nabídkou, který v současné době nese název Vyšší odborná škola ekonomická a zdravotnická a Střední škola Boskovice. Přírodovědné vzdělání je zařazeno do školních vzdělávacích programů všech oborů naší školy. Rozsah je určen zaměřením studovaného oboru. Největší rozsah výuky přírodovědného

vzdělávání a zejména biologie je na oboru veterinární prevence (42-41-M/01 Veterinářství). Základy přírodovědného vzdělání na tomto oboru střední odborné školy zahrnuje učivo v povinných předmětech: fyzika, chemie, chemický seminář, biologie. K prohlubování učiva dochází v povinných a povinně volitelných předmětech: mikrobiologie a parazitologie, biologický seminář, chov zvířat, výživa a dietetika zvířat, anatomie a fyziologie zvířat, nemoci zvířat, reprodukce zvířat, farmakologie, laboratorní technika. Jde o komplexní výuku od pochopení buněčné struktury až po základy fyziologie a anatomie orgánových soustav s návazností na praktické využití ve veterinární medicíně. Důležitou součástí výuky je kontinuální doplňování učiva novými poznatky s využitím počítačové techniky. Získané znalosti žáci pak využívají při zpracování ročníkových prací. Přírodovědné vzdělávání je z hlediska genetiky zaměřeno na oblasti molekulární genetiky, Mendelovy zákony, gonozomální a autozomální dědičnost, dědičnost kvalitativních i kvantitativních znaků, dědičnost pohlaví a humánní genetiku. Teoretické poznatky žáci obohacují praktickými zkušenostmi v rámci předmětů biologický seminář a laboratorní techniky. Velký důraz je rovněž kladen na pochopení základních principů genetiky v souvislosti s jejím využitím v chovu zvířat a veterinární medicíně.

Budova Vyšší odborné školy ekonomické a zdravotnické a Střední školy Boskovice

Veterinární praktika

Biologická praktika

Střední průmyslová škola chemická v Brně - charakteristika ve vztahu k výuce biologie

Luboš Holý

Střední průmyslová škola chemická v Brně, se sídlem na ulici Vranovská 65, je škola s více jak šedesátiletou tradicí vzdělávání v oboru chemie. V současné době se na škole vzdělává 430 studentek a studentů ve třech oborech čtyřletého denního studia: Aplikovaná chemie, Analýza potravin a Přírodovědné lyceum. Ve škole pracuje 45 zaměstnanců, z toho 36 plně kvalifikovaných a zkušených pedagogů všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů. Zbývajících 9 provozních zaměstnanců zajišťuje plynulý chod školy. Nedílnou součástí kvalitní výuky chemie a jejích aplikovaných oborů je vzdělávání v oblasti biologických věd. Všechny studijní obory na škole mají v rámci svého kurikula povinně v prvních dvou ročnících Biologii (časová dotace 2 + 1 v prvním ročníku, 2 ve druhém ročníku). Biologie ve studijním oboru Přírodovědné lyceum představuje jeden ze stěžejních předmětů oboru. Kromě prvního a druhého ročníku pokračuje biologické vzdělávání ve třetím i čtvrtém ročníku (časová dotace 2 + 1 ve třetím ročníku, 2 ve čtvrtém ročníku, s možností volitelného semináře z biologie). Kromě klasických biologických disciplín se vyučuje v oboru Analýza potravin předmětu Mikrobiologie (časová dotace 2 + 2 ve třetím ročníku, 1 + 3 ve čtvrtém ročníku). Nedílnou součástí je výuka biotechnologií v témže oboru v předmětu Hygiena a technologie potravin.

Zejména čtvrtý ročník oborů Přírodovědné lyceum a Analýza potravin je věnován genetice a molekulární biologii (v případě oboru Analýza potravin se jedná předně o genetiku mikroorganismů a metody molekulární biologie sloužící k detekci mikroorganismů – PCR, elektroforéza, ELISA, imunomagnetická separace, průtoková cytometrie aj.). Součástí výuky oboru Analýza potravin v předmětu Hygiena a technologie potravin jsou moderní biotechnologie v produkci potravin – fermentační biotechnologie, produkce enzymů, geneticky modifikované organismy apod. Materiální vybavení školy je na velmi vysoké úrovni. Všechny učebny školy disponují moderní technikou – notebook, dataprojektor apod. Výuka praktických cvičení biologického vzdělávání probíhá částečně ve specializovaných laboratořích biologie a mikrobiologie. Závěrem budiž zmíněno, že škola je řešitelem celé řady projektů, v oblasti přírodovědného vzdělávání, podporovaných fondy EU a rozpočtem ČR. Navíc škola spolupracuje s mnoha akademickými pracovišti. Studenti školy na těchto pracovištích zpracovávají témata svých středoškolských odborných činností, ve kterých dosahují v celorepublikovém měřítku nadprůměrných výsledků.

Budova školy

Mikrobiologická a chemická laboratoř

Gymnázium Brno, Slovanské nám. 7 – charakteristika ve vztahu k výuce biologie

Tereza Novosadová

Gymnázium Brno, se sídlem Slovanské nám. 7, je škola s téměř 95ti letou tradicí vzdělávání. Budova tehdy českého státního reformního gymnázia byla ale otevřena až v roce 1930. Za dobu své existence se mnohokrát změnil název školy. Teprve od roku 1969 se etabloval název Gymnázium Brno-Královo Pole, který se s jistými drobnými odměnami dostal do povědomí široké veřejnosti.

Výuka přírodních věd měla na gymnáziu své nezastupitelné místo již od svého vzniku a spolu s humanitními předměty záhy přispěla k tomu, že toto gymnázium získalo věhlas pro svoji vysokou kvalitu spojenou s dlouholetou tradicí. Mezi absolventy této instituce patří i některé významné osobnosti z nejrůznějších oblastí společenského života – např. básník Jan Skácel.

Za dobu své existence prošla škola vývojem i v oblasti samotné výuky, její koncepce a používaných metod. Zaprášené předválečné archaické sbírky a modely byly postupně nahrazovány moderními didaktickými pomůckami, v dnešní době i s podporou IT techniky.

V současnosti se na škole vzdělává 520 žáků v 18 třídách. Je zde 12 tříd čtyřletého studia a 6 tříd šestiletého studia. Od roku 2007 je otevřen čtyřletý studijní obor s výukou vybraných předmětů v anglickém jazyce.

U šestileté formy vzdělávání se biologie vyučuje v časové dotaci 2 hodin týdně. V I. ročníku jsou praktická cvičení integrována do předmětu Svět práce, ve čtvrtém ročníku jsou součástí výuky i praktická cvičení s časovou dotací 1 hodina týdně, v ostatních ročnících jsou součástí výuky průběžně zařazovaná praktická cvičení.

U čtyřleté formy vzdělávání s výukou vybraných předmětů v AJ a s rozšířenou výukou AJ se biologie vyučuje v časové dotaci 2 hodin. Ve druhém ročníku jsou součástí výuky i laboratorní cvičení s časovou dotací 1 hodina týdně, v ostatních ročnících jsou součástí výuky průběžně zařazovaná praktická cvičení. U čtyřleté formy všeobecného vzdělávání se biologie vyučuje s časovou dotací 2 hodin. V prvním a druhém ročníku jsou součástí výuky i praktická cvičení s časovou dotací 1 hodina týdně, ve třetím ročníku jsou součástí výuky průběžně zařazovaná praktická cvičení. V posledních ročnících všech forem vzdělávání se biologie nevyučuje, žákům, kteří mají zájem se v tomto oboru dále vzdělávat na vysoké škole je nabízena možnost volitelných seminářů z biologie, chemie nebo biochemie. Zavedení kurikulární reformy spojené s implementací ŠVP od roku 2009 přispělo k mnohem větší variabilitě, co se týká možností nabízených forem vzdělávání u těchto předmětů. Mohou tak být naplňovány individuální potřeby nadaných a talentovaných žáků, kteří dané předměty budou dále studovat. Obecně má kvalita výuky biologie na Gymnáziu, Brno, Slovanské nám. 7 vysokou úroveň, o čemž svědčí i velice vysoké procento úspěšnosti žáků při přijímacích zkouškách na vysoké školy daného typu.

V budoucnu se očekává udržení tohoto vysokého standardu výuky zejména při vzájemné součinnosti dalšího vzdělávání učitelů, aplikací nejnovějších poznatků daných oblastí do výuky a využití nejmodernějších didaktických pomůcek a metod podpořené aktivní participací na různých projektech, jejichž přínos je v tomto směru jednoznačný.

Budova gymnázia

Ekologický kurz

Biskupské gymnázium

Yveta Reiterová

Biskupské gymnázium bylo znovuobnoveno v roce 1990. Vyučování bylo zahájeno v pondělí 3. září 1990 v budově na Veveří 15. Tenkrát mělo gymnázium pouze 6 tříd, ředitelem byl PhDr. Petr Hruška. Po jednáních se Stavební fakultou VUT bylo v roce 1991 dosaženo dohody o uvolnění původní budovy gymnázia v Masarykově čtvrti. Tak se Biskupské gymnázium o prázdninách stěhovalo na Barvičovu ulici, kde je až dosud. I když se jedná o církevní gymnázium, na kterém se učí křesťanská kultura i náboženství, je to škola otevřená pro všechny studenty, věřící i bez vyznání. Studují tady také studenti v rámci různých programů ze zahraničí např. z jihoamerických zemí, Japonska, Itálie, Německa. Také naši studenti mohou studovat v rámci programu Global Outreach v USA a také v rakouském Melku na církevní škole.

Během dvaceti let se škola natolik rozrostla, že má aktuálně 80 učitelů (škola má také zahraniční lektory, např. na výuku angličtiny, němčiny španělštiny, francouzštiny), 829 studentů a 28 tříd. Škola je také bezbariérová a má velký výběr jídel ve školní kuchyni, s čímž jsou studenti i učitelé velmi spokojeni. Další prioritou jsou též partnerské evropské školy.

Kromě těchto zahraničních škol jsme také partnerem MU - chodí k nám na praxi studenti z Masarykovy univerzity a také přednášející z této univerzity.

Na Biskupském gymnáziu máme učební plány pro osmileté a čtyřleté studium. Každý rok se hlásí velký počet zájemců, do osmiletého až 350 a čtyřletého kolem 200 potencionálních studentů. Každoročně se přijímají dvě třídy osmiletého gymnázia po třiceti studentech a tři třídy čtyřletého gymnázia. Podle zájmu se otvírá třída všeobecná, humanitní a přírodovědná. Jako jedno z mála gymnázií máme větev přírodovědnou, kde je větší dotace hodin přírodovědných předmětů a laboratorních cvičení. V ostatních zaměřeních je počet hodin přírodovědných předmětů stabilní, biologie se učí dvě hodiny týdně.

Kromě této výuky nabízíme pro zájemce povinně volitelná přírodovědná cvičení, kde se střídají předměty (fyzika-chemie-biologie). V těchto cvičeních kromě laboratoře navštěvujeme další univerzitní a akademická pracoviště, kde se účastníme přednášek a cvičení. Dále máme maturitní semináře z biologie, kde se snažíme nadstandardně připravit studenty ke studiu přírodních věd. Máme velmi dobrou úspěšnost přijetí na VŠ až 90 procent. Dále jsme otevřeli seminář z molekulární biologie. Výuka probíhá dvě hodiny týdně a pracovní program tohoto semináře je např. stavba nukleových kyselin, stavba chromozomů, replikace, transkripce, translace, mutace, GMO, metody molekulární biologie - PCR, elektroforéza, fingerprinting, ELISA, proteomika, sekvenování. V rámci semináře studenti také absolvují různé exkurze.

V rámci studia biologie máme dva studenty, kteří se úspěšně probojovali do mezinárodního kola biologické olympiády. Jeden z nich také každoročně vyhrává krajské kolo biologických olympiád. Máme šikovné studentky, které jsou úspěšné nejen v krajských kolech biologických olympiád, ale účastní se i dalších

soutěží a programů např. T-exkurze a další. Máme i vítěze v mezinárodní lesnické soutěži, úspěšně pokračuje projekt Comenius, ekologické programy a také spolupracujeme s ekologickou organizací Veronica.

Budova gymnázia

Učitelé biologie

Studenti úspěšní na olympiádách a soutěžích

Mendelova interaktivní škola genetiky

a Mendelův rok zábavného vzdělávání

Eva Matalová

Johann Gregor Mendel jednoznačně zviditelňuje Brno na vědecké a kulturní mapě Evropy a celého světa. V Brně působil jako mnohostranná osobnost, celosvětově se ale proslavil jako vědec.

150 let od zveřejnění jeho objevitelské práce Pokusy s hybridy rostlin na půdě města Brna 8. 2. a 8. 3. 1865 si tedy zaslouží více než připomenutí.

V rámci Mendelova roku rok zábavného vzdělávání bude představena i Mendelova interaktivní škola genetiky!!!

Každý měsíc od dubna 2014 do března 2015 přináší něco nového, a to s využitím tradičních i netradičních formátů akcí zahrnujících např. motivační výstavy, soutěže, letní školu, vědu hrou, vědu v akci, interaktivní workshopy, konference, které jsou doplňovány vydáním řady odborných i populárně vědeckých publikací.

Rámcový program akcí Mendelova roku

Duben 2014

Motivační genetické příběhy

Odpoledne s DNA: Genová exprese aneb co vlastně kódují geny

Květen 2014

Mendel Forum 2014

Mendel Medal + Mendel Lecture

Round Table Discussion – Mendel Expert Team

Fotografická a výtvarná soutěž

Mendelovy pokusné rostliny (zahájení)

Červen 2014

Léto s genetikou v Mendelově Brně - nabídka akcí

Fotografická a výtvarná soutěž Mendelovy pokusné rostliny

Červenec 2014

Prázdninové středy s genetikou

Mendelova letní škola: Mendelův vzdělávací víkend

Procházka Mendelovým Brnem

Fotografická a výtvarná soutěž Mendelovy pokusné rostliny

Pilotní provoz návštěvnického centra Mendelianum – atraktivní svět genetiky

Srpen 2014

Mendelova letní škola: „Jak funguje …“

Prázdninové středy s genetikou

Fotografická a výtvarná soutěž Mendelovy pokusné rostliny

Pilotní provoz návštěvnického centra Mendelianum - atraktivní svět genetiky

Září 2014

Mendelova mobilní škola - zahájení pilotního provozu

Fotografická a výtvarná soutěž Mendelovy pokusné rostliny (ukončení)

Pilotní provoz návštěvnického centra Mendelianum – atraktivní svět genetiky

Říjen 2014

Junior Mendel Forum 2014

Fotografická a výtvarná soutěž Mendelovy pokusné rostliny (vyhodnocení, výběr finalistů)