Η δομική βιολογία είναι ένα πεδίο των επιστημών που ασχολείται με τη φυσική δομή των μακρομορίων, κυριολεκτικά «μεγάλων μορίων». Τα μακρομόρια είναι τεράστιας βιολογικής σημασίας, παίζοντας ρόλο σε όλα, από τη μετάδοση της γενετικής κληρονομικότητας έως τη ρύθμιση των αποκρίσεων του ανοσοποιητικού συστήματος και η κατανόηση του τρόπου σχηματισμού αυτών των μορίων μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να μάθουν περισσότερα για τον τρόπο λειτουργίας τους. Η βιοχημεία, η μοριακή βιολογία και η βιοφυσική εμπλέκονται στη δομική βιολογία.
Τα μακρομόρια σχηματίζονται μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως πολυμερισμού, κατά την οποία απλά μόρια γνωστά ως μονομερή συναρμολογούνται για να δημιουργήσουν μια μεγαλύτερη τρισδιάστατη δομή. Το σχήμα της δομής καθορίζει πώς θα λειτουργήσει και μικρές παραλλαγές στο σχήμα ή τη σύνθεση μπορούν να αλλάξουν ριζικά τις λειτουργίες ενός μακρομορίου. Οι δομικοί βιολόγοι εξετάζουν πώς συμβαίνει ο πολυμερισμός και τι συμβαίνει όταν εμφανίζονται σφάλματα. Συνδέουν επίσης λάθη με προβλήματα του πραγματικού κόσμου, όπως καρκίνους που σχηματίζονται όταν καταστρέφεται το DNA ή ασθένειες που διαταράσσουν τη λειτουργία των μακρομορίων στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Τα νουκλεϊκά οξέα, οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια είναι όλα μακρομόρια. Οι ερευνητές μπορεί να επιλέξουν να μελετήσουν τη στατική δομή των μορίων για να μάθουν πώς υποτίθεται ότι φαίνονται υπό κανονικές συνθήκες και μπορούν επίσης να παρακολουθήσουν τα μόρια να συναρμολογούνται μέσω πολυμερισμού για να παρακολουθήσουν τη διαδικασία καθώς συμβαίνει. Για παράδειγμα, η αναδίπλωση πρωτεϊνών, η διαδικασία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή πρωτεϊνών, μπορεί να είναι συναρπαστική στη μελέτη και οι λεπτές παραλλαγές στην κατασκευή μπορεί να είναι σημαντικές για να τις δούμε σε δράση.
Τα μακρομόρια μπορεί να είναι μεγάλα, αλλά δεν είναι αρκετά μεγάλα για να τα δούμε χωρίς τη χρήση εξειδικευμένων εργαλείων όπως η ηλεκτρονική μικροσκοπία και η κρυσταλλογραφία. Η δομική βιολογία περιλαμβάνει μεγάλη εργασία ασθενών στο εργαστήριο με εξελιγμένο εξοπλισμό που έχει σχεδιαστεί για να βοηθά τους ανθρώπους να οπτικοποιούν τις δομές που μελετούν. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να είναι αρκετά ακριβό να διατηρηθεί ένα εργαστήριο δομικής βιολογίας και το προσωπικό υποστήριξης.
Οι άνθρωποι που ενδιαφέρονται για τη δομική βιολογία ως καριέρα θα πρέπει να σχεδιάσουν να περάσουν πολύ χρόνο στο σχολείο, καθώς πολλοί άνθρωποι στον τομέα κατέχουν τουλάχιστον ένα διδακτορικό δίπλωμα. Οι άνθρωποι μπορούν να εργαστούν σε ακαδημαϊκά ερευνητικά περιβάλλοντα, φαρμακευτικά εργαστήρια και εγκαταστάσεις επιστημονικής έρευνας. Η δομική βιολογία μπορεί να είναι αρκετά ανταγωνιστική, με μεγάλη πίεση στους ερευνητές να δημοσιεύσουν και να κάνουν ανακαλύψεις στον τομέα. Οι ερευνητές μπορούν επίσης να επιλέξουν να εργαστούν σε έργα όπως η ανάπτυξη της επόμενης γενιάς εξοπλισμού και τεχνικών απεικόνισης, η εφαρμογή δεξιοτήτων δομικής βιολογίας για τη δημιουργία του εξοπλισμού που θα τροφοδοτήσει περαιτέρω έρευνα και ανακάλυψη.