Glicobiologia studiază biologia, sinteza chimică și structura zaharurilor și zaharidelor ca molecule singulare și în combinație cu alte molecule. Domeniul vast combină științele tradiționale și implică diverse domenii medicale biochimice și biotehnologice. Cercetarea subcategoriei de glicomică analizează zaharurile și structurile moleculare combinate în ceea ce privește genetica, patologia și fiziologia. Cu ajutorul tehnologiei avansate, cercetătorii au descoperit că lanțurile de zahăr, sau glicanii, joacă un rol mult mai complex decât pur și simplu acționând ca o resursă de energie pentru toate organismele vii.
Deși cuvântul „glicobiologie” a apărut pentru prima dată în dicționarul englez din Oxford în 1988, domeniul inovator a produs descoperiri preliminare la sfârșitul anilor 1800. Combinând chimia organică și biologia celulară, cercetătorii au descoperit relația dependentă dintre zaharuri și proteine în toate organismele vii. Relațiile glican-proteină au fost esențiale în crearea penicilinei.
După izolarea și traducerea structurii proteice complexe a codului acidului dezoxiribonucleic (ADN), oamenii de știință au localizat baza vieții. Studiile au îmbunătățit în cele din urmă lumea modernă în numeroase domenii, de la genetică la rezolvarea crimelor. În mod similar, cercetătorii încorporează glicobiologia cu spectrometrie și spectroscopie pentru a separa moleculele de zahăr și proteine glican prin utilizarea câmpurilor electrice sau magnetice. Oamenii de știință și-au dat seama că moleculele găsite în carbohidrații simpli și complecși conțineau un limbaj cu mai multe fațete, dovedindu-se a fi mult mai sofisticate și variabile decât ADN-ul. Cercetătorii au descoperit că peste 50% din proteinele organismului se combină cu zaharurile.
Începând cu 2010, oamenii de știință încă nu au înțeles și nu au deblocat întregul limbaj glican. Glicobiologii au descoperit că codificarea carbohidraților crește în complexitate atunci când este combinată cu diverse alte molecule. Actul de integrare a zahărului și a proteinelor, sau glicozilarea proteinelor, pare vital pentru buna funcționare a numeroaselor activități celulare din organism. Studiile derivate din glicobiologie sugerează că glicanii afectează și reglează fiecare aspect al existenței celulare.
Celulele au nevoie de zaharuri nu numai pentru energie, ci și pentru recunoașterea și interacțiunea cu alte celule. Integritatea structurală celulară de bază se bazează în mare măsură pe combinații complexe proteine-glican. Prezența carbohidraților controlează dezvoltarea embrionară, declanșează factori de creștere și reglează hormonii. Coagularea sângelui, proprietățile de aderență celulară și legarea receptorilor necesită, de asemenea, molecule de proteină-glican. Descoperirile în glicobiologie arată promițătoare în îmbunătățirea înțelegerii organismelor patogene, sporind în același timp dezvoltarea medicamentelor revoluționare.
Domeniul în plină dezvoltare al glicobiologiei este promițător ca instrument de combatere a infecțiilor bacteriene, fungice și virale. Multiple microorganisme periculoase rezistente la medicamente și mutante care provoacă boli afectează societățile. Explorând și învățând dezvoltarea și funcționarea moleculelor proteine-glican la nivel celular, oamenii de știință au sperat să dezvăluie secretele dezvoltării, supraviețuirii și vulnerabilităților patogenului.