Vad är strukturbiologi?

Strukturbiologi 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 genetisk arv till modulering av immunsystemets svar och förstå hur dessa molekyler kan hjälpa forskare att lära sig mer om hur de fungerar. Biokemi, molekylärbiologi och biofysik är alla involverade i strukturell biologi.

Makromolekyler bildas genom en process som kallas polymerisation, i vilken enkla molekyler kända som monomerer samlas för att skapa en större tredimensionell struktur. Formen på strukturen bestämmer hur den kommer att fungera, och små variationer i form eller sammansättning kan radikalt förändra funktionerna i en makromolekyl. Strukturbiologer ser på hur polymerisation inträffar och vad som händer när fel uppstår. De förbinder också fel med verkliga problem, till exempel 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 montera sig själva genom polymerisation för att titta på processen när det händer. Till exempel proteinvikning, processen som används för att konstruera proteiner, kan vara fascinerande att studera, och subtila variationer i konstruktion kan vara viktiga att se i handling.

Makromolekyler kan vara stora, men de är inte tillräckligt stora för att se utan användning av specialverktyg som elektronmikroskopi och kristallografi. Strukturell biologi involverar mycket patientarbete i labbet med sofistikerad utrustning som är utformad för att hjälpa människor att visualisera strukturerna de studerar. Som ett resultat kan det vara ganska dyrt att upprätthålla ett strukturellt biologilaboratorium och stödjande personal.

Människor som är intresserade av strukturell biologi som en karriär bör tänka sig att spendera mycket tid i skolan, eftersom många i fältet har minst en doktorsexamen. Människor kan arbeta i akademiska miljöer, läkemedelslaboratorier och forskningsanläggningar för vetenskap. Strukturbiologi kan vara ganska konkurrenskraftig, med mycket tryck på forskare att publicera och göra genombrott på området. Forskare kan också välja att arbeta med projekt som att utveckla nästa generation av avbildningsutrustning och tekniker, tillämpa strukturell biologisk kunskaper för att skapa utrustningen som kommer att driva vidare forskning och upptäckt.