История. В 1951 году профессор КГУ Маргарита Ильинична Беляева впервые в нашей стране начала исследования по теме «Нуклеодеполимеразы бактерий и их действие на опухолевый рост», совершив переход от классической микробиологии в область только начинающей зарождаться молекулярной биологии. Развитие научной школы, созданной М.И. Беляевой, происходило под руководством ее ученицы, профессора Инны Борисовны Лещинской, которая в 1976 — 2003 гг. являлась научным руководителем проблемной лаборатории, а в 1982 — 2003 гг. — заведующей кафедрой микробиологи. В 1980 г. стартовала координируемая Казанским университетом Всесоюзная межвузовская (межотраслевая) программа «Нуклеазы микроорганизмов», научным руководителем которой являлась И.Б. Лещинская. В реализации этого проекта участвовали ученые и специалисты 8-ми вузов, 13-ти академических и отраслевых институтов, 3-х заводов по производству биохимических препаратов. Спектр изучаемых ферментов был расширен за счет бактериальных гидролитических ферментов (протеиназ, хитиназ, фосфатаз и др.), соответственно, c 1990 г. это программа «Ферменты микроорганизмов».

Признание. Научная школа получила серьезное официальное признание. В 1978 г. молодые ученые проблемной лаборатории стали лауреатами Премии комсомола Татарии им. Мусы Джалиля за цикл работ «Изучение тканевых и микробных нуклеаз в связи с их важнейшими функциями в организме». В 1984 г. Главный комитет ВДНХ наградил «Дипломом почета» М.И. Беляеву и серебряной медалью И.Б. Лещинскую за успехи, достигнутые в развитии народного хозяйства СССР. В 1987 г. ученые Казанского университета — М.И. Беляева, Д.В. Юсупова, Б.М. Куриненко, Н.П. Балабан — вместе с коллегами из ряда организаций, задействованных в реализации проекта «Нуклеазы микроорганизмов», были удостоены Премии Совета Министров СССР за разработку препаратов микробных нуклеодеполимераз и родственных ферментов для генетической инженерии, биотехнологии и медицины, руководитель школы И.Б. Лещинская награждена орденом Трудового Красного Знамени. В 1996 г. за работу «Бактериальные ферменты: молекулярные механизмы биосинтеза, характеристика и научное обоснование практического применения» профессору И.Б. Лещинской, с.н.с., к.б.н. Л.В. Знаменской и профессору С.Ю. Егорову была присуждена премия им. В.А. Энгельгардта, учрежденная Академией Наук Республики Татарстан. В 2002 г. О.Н. Ильинская и с.н.с. А.И. Колпаков стали лауреатами премии МАИК “Наука/Интерпериодика” за цикл научных публикаций, посвященных регуляции роста микроорганизмов.

Исследования микробных ферментов в 2000 г. включены в совместную российско-американскую программу научно-образовательного центра «Материалы и технологии XXI века», на протяжении многих лет поддержаны государственными контрактами в рамках федеральных научно-целевых программ, грантами международного, российского и республиканского уровней.

С 2003 г. исследования по бактериальным ферментам возглавляет заведующий кафедрой микробиологии и научный руководитель НИЛ Биосинтеза и Биоинженерии Ферментов, профессор, академик АН РТ О.Н. Ильинская. Коллективный труд профессоров кафедры микробиологии О.Н. Ильинской, Б.М. Куриненко, М.Р. Шариповой «Гидролазы микроорганизмов как потенциальные терапевтические препараты» в 2008г. удостоен Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники. Коллектив школы индексирован как Ведущий научно-преподавательский коллектив (Тем. план № 1.4.03).

Коллектив. В последние 5 лет коллектив школы представлен 6 докторами наук (О.Н. Ильинская, Б.М. Куриненко, М.Р. Шарипова, Ф.Г. Куприянова-Ашина, М.Н. Филимонова, Р.Ф. Фахруллин, 3 награждены нагрудными знаками «Почетный работник высшего профессионального образования РФ», все имеют благодарственные грамоты Минобрнауки РФ), 20 кандидатами наук и 9-12 (ежегодно) аспирантами.

Приборная база. Коллектив обладает современной приборной базой, включающей оборудование:

• для культивирования микроорганизмов и клеток — ламинарный бокс Kojair type CAT-V-1000IGO 150, инкубатор СО2 IGO 150, низкотемпературный  холодильник MZ 12, Стерилизаторы ГК-10, ГП-40, ГК-103-М, термостатируемый вибростенд BSU 4,Ферментер Biostat Aplus 2L MO 230 VAC для микроорганизмов, ферментер Labfors 4 Lus для фотосинтеза м/о и водорослей;
• для микроскопии – микроскопы МС 300. МИКМЕД-1, ВАРИАНТ-1, Лабовал-4, Миклор-1, Микмер-1, XS 810, люминисцентный микроскоп «Nikon»;
• для молекулярных и клеточных исследований — Нанодроп «Implan», Микроцентрифуга «Heltich», Блок ПЦР-анализа «Biorad», Амплификатор с дисплеем МС-2 Цитофлюориметр проточный BD FACSCanto II с рабочей станцией Lambda-35 Perkin-Elmer Instr, BioRad, СФ-2000, СФ-26 Дзета-сайзер «Malvern Zetasizer Nano ZS»;
• для выделения и очистки белков — жидкостный хроматограф низкого давления «Biorad», жидкостный хроматограф высокого давления «Biorad»,системы электрофореза и гель-документации.

Направления. Исследования ферментов микроорганизмов проводятся по двум ведущим направлениям – в области медицины и в области биотехнологии.

Биомедицинское направление:

• Противоопухолевое и противовирусное действие РНКаз (рук. проф. О.Н.)
• Протеиназы как потенциальные терапевтики (рук. проф. М.Р. )
• Ферменты патогенов при стрессе (рук. доц. А.Б. )
• Оптимизация пребиотиков (рук. доц. Д.Р. )
• Антимутагенный потенциал природных комплексов и возможности сочетанной терапии онкологических заболеваний (рук. доц. Н.С. Карамова)
• Молекулярные механизмы селективного действия РНКаз (рук. доц. П.В. Зеленихин)

Биотехнологическое направление:

• Анаэробные деструкторы тяжелых загрязнений и отходов сельского хозяйства (рук. доц. А.М. )
• Фитазы для нужд агропромышленного комплекса (рук. н.с. А.Д. )
• Нанофункционализация белков и клеток (рук. доц. Р.Ф. Фахруллин)

Важнейшие результаты. Основные научные результаты получены в области исследования биологической активности ферментов-рибонуклеаз, установления механизмов их действия с целью разработки на их основе терапевтических препаратов для онкологических заболеваний и вирусных инфекций. Установлены механизмы регуляции биосинтеза микробных протеиназ, Ряд результатов связан с установлением генотоксичности химических соединений, роли оксида азота и гипометаболическим состоянием бактерий, деструкцией ксенобиотиков и продукции биогаза.

Программы и гранты. Коллектив научной школы в последние 5 лет привлекает финансирование не менее 5 млн.руб. в год. В 2012г., например, было получено 4 гранта РФФИ на 5,83 млн. руб; 2 гранта ППР 219 на 2,00 млн. руб; заключено 8 государственных контрактов ФЦП на сумму 10,86 млн. руб.; 3 государственных контракта с приглашенными учеными на 6,7 млн. руб.; получено 2 Госзадания на 2 млн. руб. и заключен 1 хоздоговор на 0,45 млн. руб. Итоговая сумма привлеченных средств за этот год составила 28,54 млн. руб. Ежегодно молодые ученые научной школы получают 4 — 5 индивидуальных грантов на краткосрочные стажировки по линии Немецкой службы академических обменов, общая сумма финансирования которых составляет более 30 тыс. евро.

Создание лабораторий и центров. Совместно с КИББ КазНЦ РАН в 2009г. создан Научно-образовательный центр «Регуляция ответа клетки на стресс» (рук. проф. В.М. Чернов, проф. О.Н.Ильинская).

В 2014г. созданы 4 лаборатории по принципу OpenLab: «Маркеры патогенеза» (н.рук. проф. О.Н.Ильинская), «Эффлюкс» и «Хромосома» (н.рук. проф. М.Р. Шарипова), а также «Нанобиотехнология» (н.рук. доц. Р.Ф. Фахруллин).

Внедрение результатов.

• С 2011г. овместно с ОАО «Биоэнергия» внедрены молекулярно-генетические методы анализа анаэробных деструкторов с целью повышения выхода биогаза на полупромышленной установке в г. Буинск; проект поддержан Инвестиционным венчурным фондом Республики Татарстан.
• В 2013г. получен патент РФ «Способ использования рибонуклеазы Bacillus intermedius» (Куриненко Б.М., Алексеева И.И. Ильинская О.Н.), закрепляющий интеллектуальную собственность на внедрение РНКазы как противовирусного препарата. Целью изобретения является повышение эффективности подавления размножения вирусов в инфицированном организме, снижение удельного количества и концентрации фермента, требуемых для подавления размножения вирусов, повышение результативности процесса подавления размножения вирусов, повышение лечебного эффекта.

Избранные публикации

1. Ulyanova V, Vershinina V, Ilinskaya ON. Barnase and binase: twins with distinct fates. (review). FEBS J. 2011 Oct;278(19):3633-43
2. Ziganshin AM, Schmidt T, Scholwin F, Il’inskaya ON, Harms H, Kleinsteuber S. Bacteria and archaea involved in anaerobic digestion of distillers grains with solubles. Appl Microbiol Biotechnol. 2011 Mar;89(6):2039-52
3. Mitkevich VA, Petrushanko IY, Spirin PV, Fedorova TV, Kretova OV, Tchurikov NA, Prassolov VS, Ilinskaya ON, Makarov AASensitivity of acute myeloid leukemia Kasumi-1 cells to binase toxic action depends on the expression of KIT and АML1-ETO oncogenes. Cell Cycle. 2011 Dec 1;10(23):4090-4097.
4. Fakhrullin RF, Zamaleeva AI, Minullina RT, Konnova SA, Paunov VN. Cyborg cells: functionalisation of living cells with polymers and nanomaterials. Chem Soc Rev. 2012 Jun 7;41(11):4189-206
5. Cabrera-Fuentes H. F., Aslam M., Saffarzadeh M., Kolpakov A., Zelenikhin P., Preissner K.T., Ilinskaya O.N. Internalization of Bacillus intermedius Ribonuclease (BINASE) Induces Human Alveolar Adenocarcinoma Cell Death. Toxicon, 2013,69, 219–226
6. Shirshikov F.V., Cherepnev G.V., Ilinskaya O.N., Kalacheva N.V. A hydrophobic segment of some cytotoxic ribonucleases. Med. Hypotheses. 2013, 81(2):328-34.
7. Shah Mahmud R, Ilinskaya ON. Antiviral Activity of Binase against the Pandemic Influenza A (H1N1) Virus. Acta Naturae. 2013, 5(4):44-51
8. Mitkevich, A. A. Makarov, and O. N. Ilinskaya. Cell Targets of Antitumor Ribonucleases (review). Molecular Biology, 2014, Vol. 48, No. 2, p. 181–188
9. Linh Dao L., Tatiana Grigoryeva T, Laikov A, Ruslan Devjatijarov, Olga Ilinskaya. Full-scale bioreactor pretreatment of highly toxic wastewater from styrene and propylene oxide production. Ecotoxicology and Environmental Safety 108 (2014) 195–202
10. Sokurenko, J. Identification of 2′,3′-cGMP as an intermediate of RNA catalytic cleavage by binase and evaluation of its biological action [Text] / Sokurenko J., Zelenikhin P., Ulyanova V., Kolpakov A., Muler D., Ilinskaya O. // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. -2015. -V.41(1). -P.37-43. (0.535)  pdf
11. Митькевич, В.А. Механизм цитотоксичности катионных мутантов РНКазы Sa включает ингибирование калиевого тока через Са2+-активируемые каналы [Текст]. / В.А. Митькевич, К.Н. Пейс, А. Кочински, А.А. Макаров, О.Н. Ильинская. // Молекулярная биология. – 2015. – Т.49, № 6. – С.1041–1047 (0.74) pdf
12. Ulyanova, V. Binase-like guanyl-preferring ribonucleases are new members of Bacillus PhoP regulon [Text] / Ulyanova V., Vershinina V., Ilinskaya O., Harwood C.R. // Microbiological Research. -2015. -V.170. -P.131-138. (2,978) pdf
13. Shah Mahmud, R. Draft Whole-Genome Sequence of Bacillus altitudinis Strain B-388, a Producer of Extracellular RNase [Text] / Shah Mahmud R., Ulyanova V., Malanin S., Dudkina E., Vershinina V., Ilinskaya O. // Genome Announcement. -2015. -V.3. — e01502-14.  Published online 2015 January 29. pdf
14. Simsekyilmaz, S., Cabrera-Fuentes, H.A., Meiler, S., Kostin, S., Baumer, Y., Liehn, E.A., Weber, C., Boisvert, W.A., Preissner, K.T., Zernecke, A. Role of extracellular rna in atherosclerotic plaque formation in mice. Circulation Volume 129, Issue 5, 4 February 2014, Pages 598-606 (IF 14,948)
15. I.Singh, A. Mehta, A.Contreras, T.Boettger, G.Carraro, M.Wheeler, H.A.Cabrera-Fuentes, S.Bellusci, W.Seeger, T.Braun and G.Barreto. Hmga2 is required for canonical WNT signaling during lung development BMC Biology, 2014, Vol.12, No 21, p.1-16
16. Cabrera-Fuentes, H.A. RNase1 prevents the damaging interplay between extracellular RNA and tumour necrosis factor-α in cardiac ischaemia/reperfusion injury./ H.A. Cabrera-Fuentes, M. Ruiz-Meana, S. Simsekyilmaz, S. Kostin, J. Inserte, M. Saffarzadeh, S.P. Galuska, V. Vijayan, I. Barba, G. Barreto, S. Fischer, G. Lochnit, O.N. Ilinskaya, E. Baumgart-Vogt, A. Boning, S. Lecour, D.J. Hausenloy, E.A. Liehn, D. Garcia-Dorado, K.D. Schluter, K.T. Preissner // Thrombosis and Homeostasis. – 2014 Dec;112(6):1110-9. doi: 10.1160/TH14-08-0703. Epub 2014 Oct 30.  (IF 5,55)

Проведенные мероприятия за 5 лет. Коллективом школы были проведены следующие мероприятия:

1. Организация в апреле 2009г. Международной конференции, посвященной 20-летию партнерства между Казанским государственным университетом и Гиссенским университетом им. Ю. Либиха. В рамках юбилейной конференции проведена мини-конференция, получившая поддержку РФФИ и Госконтракта ФЦП «Ферменты микроорганизмов».

2. Организация Научного симпозиума в Гиссене, ФРГ в рамках мероприятия «Неделя России в Германии» в Гиссенском университете им. Ю.Либига». Научный симпозиум 12-13 июня 2012 г.

3. Организация Летней школы Фулбрайта «Green Technologies» Казанский федеральный университет 20-30июня 2012 года

4. Организация симпозиума «Биомедицина» в Раушольцхаузене, Германия, посвященного 25-летию партнерства между Казанским государственным университетом и Гиссенским университетом им. Ю. Либиха.

5. Активное участие коллектива кафедры микробиологии в организация 20-24 мая 2019 г.  Российско-Германского семинара «Взаимодействие: от клетки до человека», посвященный 30-летию сотрудничества университетов им. Юстуса Либиха (Гиссен, Германия) и Казанского (Приволжского) федерального университета (Казань, Россия).

Зарубежные партнеры. Ведущие зарубежные партнеры школы представлены Университетом Гиссена и Институтом Макса Планка, Бад-Наухайм, Германия, по теме «Терапевтический потенциал РНКаз», Технологическим университетом Гамбурга, Германия, по теме «Деструкторы тяжелых загрязнений», A&M Университетом Техаса, США, по теме трансгенных продуцентов фитаз,  Институтом агробиологических наук, Цукуба, Япония, по теме  «Геном и протеом криптобионтов» и Техническим университетом Луизианы, США, по теме «Умные контейнеры на основе наночастиц».

Кроме совместных исследований, зарубежные партнеры привлекаются к образовательной деятельности, способствующей развитию научного потенциала школы. Так, в течение последних лет были прочитаны следующие лекции по современным направлениям, близким к таковым школы «Ферменты микроорганизмов».

1. Цикл «Рибонуклеазы как регуляторы тромбообразования» (Проф К. Прайсснер, Институт биохимии, Гиссен, Германия) (2009-2013)
2. Цикл «Современные проблемы геномики» (Проф.Тринад Чакроаборти Институт медицинской микробиологии, Гиссен, Германия (2009)
3. «Источники новых эпидемических заболеваний» (Проф. Франсуа Роден, Институт Пастера, г. Париж, Франция (2010).
4. «Регуляция биосинтеза ферментов бацилл» (проф. К. Харвуд, университет Нью-Касла, Англия) (2011)
5. «Технологии биоремедиации» (Проф. Х. Мюллер, Технологический университет Гамбурга) (2011)
6. Цикл «Адгезионные свойства штаммов геликобактера» (Др. Богомольная Л.М., A&M Университет Техаса, США) (2012)
7. Цикл «Функции и свойства теломераз» (Др. Шакиров Е.В., A&M Университет Техаса, США) (2012)
8. Цикл «Роль РНК и РНКаз в атерогенезе» (Проф К. Прайсснер, Институт биохимии, Гиссен, Германия) (2012)
9. «Эпигенетическая регуляция» (Др. Г. Баррето, Институт Макса Планка Бад-Наухайм, Германия) (2012)
10. «Фосфодиэстеразы, зависимые от циклических нулеотидов» (Проф. Д. Мюллер, Институт Анатомии, Гиссен, Германия (2012)
11. «Нанофунционализация клеток) (Проф. Ю.М. Львов, Технической университет Луизианы, США) (2012)

Список защитившихся под руководством О.Н. Ильинской (с 2009г.)

1. Каменек Д.В. 2009. Действие дельта-эндотоксина Bacillus thuringiensis на перевиваемые культуры клеток. Научный руководитель: д.б.н., профессор О.Н. Ильинская. 26.02.2009. Специальность микробиология.
2. Сташевски Зенон. 2009. Трансгенез PVYNTN–СР геном белка оболочки Y вируса картофеля для создания вирусоустойчивых растений. Научный руководитель: д.б.н., профессор О.Н. Ильинская. 26.11.2002. Специальность биохимия.
3. Аникеенок М.О. 2009. Индукция ATM/ATR сигнального каскада в ответ на ДНК-повреждающее действие Helicobacter pylori. Научный руководитель: д.б.н., профессор О.Н. Ильинская.18.06.2009. Специальность микробиология.
4. Евтюгин В.Г. 2010. Субпопуляции стареющих культур неспорообразующих бактерий: разделение в криогелях и морфологическая характеристика. Научный руководитель: д.б.н., профессор О.Н. Ильинская. 23.12.2012. Специальность микробиология
5. Ложкин А.П. 2011. Иммунологические и биохимические факторы в формировании окислительного стресса при атерогенезе. Научный руководитель: д.б.н., профессор академик АН РТ О.Н. Ильинская. 24.11.11. Специальность биохимия.
6. Фахруллин Р.Ф. 2011. Функционализация клеток микроорганизмов с использованием полиэлектролитов и наночастиц. Консультант докторской диссертации: д.б.н., профессор член-корр. АН РТ О.Н. Ильинская. 29.09.2011. Специальность микробиология.
7. Фатыхова Д.Г. 2012. Антимутагенный потенциал биокомплексов растительного и животного происхождения в микробных тест-системах. Научный руководитель: д.б.н., профессор академик АН РТ О.Н. Ильинская. 22.08.2012. Специальность микробиология.
8. Федорова К.В. 2013. Механизм регуляции активности фактора транскрипции TNRA – основного регулятора азотного метаболизма Bacillus subtilis. Научные руководители: д.б.н., профессор академик АН РТ О.Н. Ильинская, к.б.н., доцент Каюмов А.Р. 26.09.2013. Специальности микробиология, биохимия.
9. Кабрера-Фуэнтес Х.А. 2014. Повреждающая природа внеклеточной РНК в кардиоваскулярных заболеваниях.   Научные руководители PhD: профессор Клаус Теодор Прайсснер (Университет Гиссена) и д.б.н., профессор академик АН РТ О.Н. Ильинская (КФУ). Защита в Совете Университета Гиссен