Glikobiologi mempelajari biologi, sintesis kimia dan struktur gula dan sakarida sebagai molekul tunggal dan dalam kombinasi dengan molekul lain. Bidang yang luas ini menggabungkan ilmu-ilmu tradisional dan melibatkan berbagai bidang biokimia dan bioteknologi medis. Penelitian subkategori glikomik menganalisis gula dan struktur molekul gabungan sehubungan dengan genetika, patologi, dan fisiologi. Dengan teknologi canggih, para peneliti menemukan bahwa rantai gula, atau glikan, memainkan peran yang jauh lebih kompleks daripada sekadar bertindak sebagai sumber energi bagi semua organisme hidup.
Meskipun kata “glikobiologi” pertama kali muncul dalam kamus bahasa Inggris Oxford pada tahun 1988, bidang inovatif menghasilkan penemuan awal pada akhir 1800-an. Menggabungkan kimia organik dan biologi seluler, para peneliti menemukan hubungan ketergantungan antara gula dan protein di semua organisme hidup. Hubungan glikan-protein berperan penting dalam penciptaan penisilin.
Setelah mengisolasi dan menerjemahkan struktur protein kompleks dari kode asam deoksiribonukleat (DNA), para ilmuwan menemukan dasar kehidupan. Studi akhirnya meningkatkan dunia modern di berbagai bidang mulai dari genetika hingga penyelesaian kejahatan. Dengan cara yang sama, para peneliti menggabungkan glikobiologi dengan spektrometri dan spektroskopi untuk memisahkan molekul gula dan protein-glikan dengan menggunakan medan listrik atau magnet. Para ilmuwan menyadari bahwa molekul yang ditemukan dalam karbohidrat sederhana dan kompleks mengandung bahasa yang beragam, terbukti jauh lebih canggih dan bervariasi daripada DNA. Para peneliti menemukan bahwa lebih dari 50 persen protein tubuh bergabung dengan gula.
Pada 2010, para ilmuwan belum memahami dan membuka seluruh bahasa glycan. Ahli glikobiologi telah menemukan bahwa pengkodean karbohidrat meningkat dalam kompleksitas ketika dikombinasikan dengan berbagai molekul lain. Tindakan integrasi gula dan protein, atau glikosilasi protein, tampaknya penting untuk berfungsinya berbagai aktivitas seluler di dalam tubuh. Studi yang berasal dari glikobiologi menunjukkan bahwa glikan mempengaruhi dan mengatur setiap aspek keberadaan seluler.
Sel membutuhkan gula tidak hanya untuk energi tetapi juga untuk pengenalan dan interaksi dengan sel lain. Integritas struktural seluler dasar sangat bergantung pada kombinasi protein-glikan kompleks. Kehadiran karbohidrat mengontrol perkembangan embrio, memicu faktor pertumbuhan dan mengatur hormon. Pembekuan darah, sifat adhesi seluler dan pengikatan reseptor juga membutuhkan molekul protein-glikan. Terobosan dalam glikobiologi menunjukkan harapan dalam memajukan pemahaman organisme patogen sambil meningkatkan pengembangan obat-obatan revolusioner.
Bidang glikobiologi yang sedang berkembang menjanjikan sebagai alat untuk memerangi infeksi bakteri, jamur, dan virus. Berbagai mikroorganisme berbahaya yang resisten terhadap obat dan penyebab penyakit yang bermutasi mengganggu masyarakat. Dengan menjelajahi dan mempelajari perkembangan dan fungsi molekul protein-glikan pada tingkat sel, para ilmuwan berharap dapat membuka rahasia perkembangan patogen, kelangsungan hidup, dan kerentanan.