Картинки из жизни микробиологов КФУ
Деятельность кафедры микробиологии биолого-почвенного факультета КФУ, воистину, является общественно-важной и значимой, ведь результаты исследований научного коллектива кафедры могут использоваться в изготовлении лекарств и лечении многих заболеваний.
Расскажем о группе профессора Маргариты Шариповой – одной из наиболее активно работающих научных групп в университете, которая славится талантливыми и успешными учеными. Сама Маргарита Шарипова является ученицей и последователем научных идей профессора Инны Лещинской, основателя этого творческого научно-исследовательского коллектива. Из этой когорты первооткрывателей и старейшие сотрудники университета – старший научный сотрудник Нэлли Балабан и доцент Айсылу Марданова.
Движущей силой коллектива сегодня являются научный сотрудник Елена Шагимарданова, получившая степень магистра в университете Японии; младший научный сотрудник Анна Тойменцева, которая трижды выигрывала ДААД-гранты для долговременной стажировки в Германии; научный сотрудник Наталья Рудакова; а также целый отряд амбициозных аспирантов. Это Алия Мухаметзянова и Алина Ахметова, обе неоднократно проходили стажировки в университетах Турции и Германии. Это Юлия Данилова и Наиля Замалютдинова, выполняющие принципиально новые для коллектива работы медицинского профиля, что требует новых знаний, навыков и огромного терпения. Наконец, это Андрей Черемин, который прошел собеседование на обучение в институте Макса Планка в Германии.
Главной рабочей силой коллектива, несомненно, остаются студенты (О.Игонина, А.Гончарова, Чука Нямсурен, Л.Валеева, Б.Клоте, И.Маренова, А.Маликова, К.Журавков, Т.Ширшикова, Л.Хабибрахманова, Л.Долгова, Г.Курбанова, А.Спиридонова, А.Арапова), энтузиазм и подвижничество которых во многом определяют успех коллектива.
Группа эта довольно известна, поскольку много публикуется в таких научных журналах, как «Биохимия», «Микробиология», «Биоорганическая химия», «Молекулярная биология», а также в зарубежных изданиях – «Microbiology Res.», «FEBS Letters», «Mol. Biology Int.», «App.Microbiology» и др.
Мы расспросили профессора кафедры микробиологии Маргариту Рашидовну Шарипову о перспективах развития работы ее научного коллектива.
– Маргарита Рашидовна, расскажите, пожалуйста, в чем суть и актуальность ваших исследований?
– Ключевое направление группы – это протеолитические ферменты. Их разнообразие в природе огромно. Эти ферменты издавна широко применяются в медицине, фармакологии, пищевой, кожевенной промышленности, индустрии моющих средств. Особое внимание сегодня уделяют микробным ферментам, которые могут заменить эукариотические аналоги, так как технологии на основе микробных белков более просты, основаны на доступном сырье и существенно дешевле.
Следует также сказать, что геномы микроорганизмов гораздо более просто устроены по сравнению с геномами высших организмов, сегодня установлены последовательности более двух тысяч микробных геномов, а высших организмов – не более десяти. Чувствуете разницу? Разыскать среди них белки с новыми полезными для человека свойствами не так-то просто! Это одно из самых актуальных направлений в развитии современной молекулярной микробиологии. Кроме протеаз, в группе активно разрабатывается направление исследований, связанных с новым для России ферментом – фитазой.
Благодаря микроорганизмам фосфор высвобождается из фитатов и утилизируется растениями. Фитаты попадают в организмы птиц и животных вместе с семенами, их расщепление может быть доступным при использовании специально разработанных кормовых добавок, приготовленных на основе использования микробных технологий. Наконец, производные фитата, инозитолы, используются в онкологии как лекарственные средства. Они тоже могут быть получены на основе микробных фитаз, что дешевле химических технологий, используемых сегодня.
– В чем заключается фундаментальность и значимость ваших исследований?
– В нашей лаборатории мы проводим комплексное исследование генов и соответствующих белков. Нам важно понять не только устройство гена, но и как он функционирует, какие факторы участвуют в его активации. Эти знания, безусловно, носят фундаментальный характер. Но они помогают найти правильное решение при получении модифицированных белков в направлении изменения свойств, необходимых человеку.
– Каково практическое применение результатов вашей работы?
– Многие протеолитические ферменты бактерий обладают потенциалом тромболитических агентов и, как минимум, могут использоваться наружно при лечении гематом. В настоящее время на рынке медицинских препаратов уже заявлен бациллярный препарат тромбовазим – субтилизиноподобная протеиназа Bacillus subtilis, аналог стрептокиназе, активно применяемой в тромботерапии. Расширение рынка таких препаратов становится глобальной проблемой биотехнологии, поскольку наблюдается рост заболеваний, связанных с тромбообразованием.
Микробные фитазы, в свою очередь, планируется использовать как основу новых биоудобрений, повышающих усвояемость растениями фосфора, а также в качестве пищевых добавок к кормам животных с целью повышения их качественных характеристик и для медицинских целей.
– И, наконец, какие перспективы открываются перед коллективом?
– Перспективы в развитии научного коллектива можно определить несколькими точками роста. Во-первых, это развитие нового направления геномных исследований микробных симбионтов уникального эукариотического организма – хирономиды, способного в отсутствие воды моментально погружаться в аметаболическое состояние «временной смерти», называемого криптобиозом, и моментально «оживать» при появлении воды. Изучение микроорганизмов и их ферментов, участвующих в этом процессе, могут пролить свет на формирование механизма криптобиоза, знания о котором могут пригодиться, например, при разработке техники длительной консервации крови.
Во-вторых, это поиск новых бактериальных протеиназ в «прочтенных» бактериальных геномах. Среди продуктов «новых» генов с неизвестной функцией могут быть белки с полезными свойствами. Один из таких генов мы выделили и идентифицировали, определили первичную структуру соответствующего белка и в настоящее время ставим приоритетную задачу – впервые установить его кристаллическую структуру.
В-третьих, проведен скрининг продуцентов фитаз на территории Татарстана, и сейчас активно разрабатывается биотехнология получения этих белков из грамположительных и грамотрицательных бактерий, что послужит основой для продвижения инновационных идей в сельское хозяйство.
В-четвертых, активно развивается новое направление исследований внутриклеточных протеиназ для получения в будущем лекарственных средств нового поколения для борьбы с инфекцией.
И наконец, в лаборатории изучают биологические свойства, цитотоксичность и каталитическую активность фитаз и протеаз, в частности, для рекомендации бактериальных ферментов в медицинскую практику и сельское хозяйство.
– Спасибо за ответы, Маргарита Рашидовна. Желаем талантливому коллективу кафедры дальнейшей продуктивной работы и профессиональных достижений!
Вот такие интересные и полезные исследования проводятся в стенах нашего университета, а молодые ученые, которых выпускает кафедра микробиологии КФУ, без преувеличения, востребованы во всем мире.
