Strukturna biologija je područje znanosti koje se bavi fizičkom strukturom makromolekula, doslovno “velike molekule”. Makromolekule su od goleme biološke važnosti, igraju ulogu u svemu, od prenošenja genetskog naslijeđa do moduliranja odgovora imunološkog sustava, a razumijevanje kako te molekule nastaju može pomoći istraživačima da saznaju više o tome kako rade. Biokemija, molekularna biologija i biofizika sve su uključene u strukturnu biologiju.
Makromolekule nastaju kroz proces poznat kao polimerizacija, u kojem se jednostavne molekule poznate kao monomeri sastavljaju kako bi se stvorila veća trodimenzionalna struktura. Oblik strukture određuje kako će ona funkcionirati, a male varijacije u obliku ili sastavu mogu radikalno promijeniti funkcije makromolekule. Strukturni biolozi promatraju kako dolazi do polimerizacije i što se događa kada se pojave greške. Oni također povezuju pogreške s problemima iz stvarnog svijeta, kao što su karcinomi koji nastaju kada je DNK oštećena, ili bolesti koje narušavaju funkciju makromolekula u imunološkom sustavu.
Nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati i lipidi su sve makromolekule. Istraživači se mogu odlučiti za proučavanje statičke strukture molekula kako bi naučili kako bi trebali izgledati u normalnim uvjetima, a također mogu gledati kako se molekule same sklapaju polimerizacijom kako bi promatrali proces kako se događa. Na primjer, savijanje proteina, proces koji se koristi za izgradnju proteina, može biti fascinantan za proučavanje, a suptilne varijacije u konstrukciji mogu biti važne za vidjeti na djelu.
Makromolekule mogu biti velike, ali nisu dovoljno velike da se vide bez upotrebe specijaliziranih alata kao što su elektronska mikroskopija i kristalografija. Strukturna biologija uključuje velik dio rada pacijenata u laboratoriju sa sofisticiranom opremom koja je dizajnirana da pomogne ljudima da vizualiziraju strukture koje proučavaju. Kao rezultat toga, održavanje laboratorija za strukturnu biologiju i pomoćnog osoblja može biti prilično skupo.
Ljudi koji su zainteresirani za strukturnu biologiju kao karijeru trebali bi planirati provesti mnogo vremena u školi, jer mnogi ljudi u tom području imaju barem jedan doktorat. Ljudi mogu raditi u akademskim istraživačkim okruženjima, farmaceutskim laboratorijima i ustanovama za znanstveno istraživanje. Strukturna biologija može biti prilično konkurentna, s velikim pritiskom na istraživače da objavljuju i da naprave napredak u tom području. Istraživači se također mogu odlučiti za rad na projektima poput razvoja sljedeće generacije opreme i tehnika za snimanje, primjene vještina strukturne biologije za stvaranje opreme koja će potaknuti daljnja istraživanja i otkrića.