Strukturell biologi är ett vetenskapsområde som handlar om den fysiska strukturen hos makromolekyler, bokstavligen ”stora molekyler”. Makromolekyler är av enorm biologisk betydelse och spelar en roll i allt från att överföra genetiskt arv till att modulera immunsystemets svar, och att förstå hur dessa molekyler bildas kan hjälpa forskare att lära sig mer om hur de fungerar. Biokemi, molekylärbiologi och biofysik är alla involverade i strukturbiologi.
Makromolekyler bildas genom en process som kallas polymerisation, där enkla molekyler som kallas monomerer sätts samman för att skapa en större tredimensionell struktur. Formen på strukturen avgör hur den kommer att fungera, och små variationer i form eller sammansättning kan radikalt förändra funktionerna hos en makromolekyl. Strukturbiologer tittar på hur polymerisation sker och vad som händer när fel uppstår. De kopplar också fel med verkliga problem, som cancer som bildas när DNA skadas, eller sjukdomar som stör funktionen hos makromolekylerna i immunsystemet.
Nukleinsyror, proteiner, kolhydrater och lipider är alla makromolekyler. Forskare kan välja att studera molekylernas statiska struktur för att lära sig hur de ska se ut under normala förhållanden, och de kan också titta på molekyler som sätter sig själva genom polymerisation för att se processen när den sker. Till exempel kan proteinveckning, den process som används för att konstruera proteiner, vara fascinerande att studera, och subtila variationer i konstruktionen kan vara viktiga att se i praktiken.
Makromolekyler kan vara stora, men de är inte stora nog att se utan användning av specialiserade verktyg som elektronmikroskopi och kristallografi. Strukturell biologi innebär en hel del patientarbete i labbet med sofistikerad utrustning som är designad för att hjälpa människor att visualisera strukturerna de studerar. Som ett resultat kan det bli ganska dyrt att underhålla ett strukturellt biologiskt labb och stödpersonal.
Personer som är intresserade av strukturbiologi som karriär bör planera att spendera mycket tid i skolan, eftersom många personer inom området har minst en doktorsexamen. Människor kan arbeta i akademiska forskningsmiljöer, farmaceutiska laboratorier och forskningsanläggningar. Strukturbiologi kan vara ganska konkurrenskraftig, med ett stort tryck på forskare att publicera och göra genombrott inom området. Forskare kan också välja att arbeta med projekt som att utveckla nästa generations avbildningsutrustning och tekniker, tillämpa strukturbiologiska färdigheter för att skapa den utrustning som kommer att driva på ytterligare forskning och upptäckter.