Strukturna biologija je področje znanosti, ki se ukvarja s fizično strukturo makromolekul, dobesedno »velike molekule«. Makromolekule so izjemnega biološkega pomena, igrajo vlogo pri vsem, od prenosa genetske dediščine do moduliranja odzivov imunskega sistema, in razumevanje, kako se te molekule oblikujejo, lahko pomaga raziskovalcem izvedeti več o njihovem delovanju. Biokemija, molekularna biologija in biofizika so vse vključene v strukturno biologijo.
Makromolekule nastanejo s postopkom, znanim kot polimerizacija, pri katerem se preproste molekule, znane kot monomeri, sestavijo, da ustvarijo večjo tridimenzionalno strukturo. Oblika strukture določa, kako bo delovala, majhne razlike v obliki ali sestavi pa lahko radikalno spremenijo funkcije makromolekule. Strukturni biologi preučujejo, kako poteka polimerizacija in kaj se zgodi, ko se pojavijo napake. Napake povezujejo tudi s težavami v resničnem svetu, kot so rak, ki nastane, ko je DNK poškodovan, ali bolezni, ki motijo delovanje makromolekul v imunskem sistemu.
Nukleinske kisline, beljakovine, ogljikovi hidrati in lipidi so vse makromolekule. Raziskovalci se lahko odločijo za preučevanje statične strukture molekul, da bi izvedeli, kako naj bi izgledale v normalnih pogojih, in lahko tudi opazujejo, kako se molekule sestavljajo s polimerizacijo, da opazujejo proces, ko se dogaja. Na primer, zlaganje beljakovin, postopek, ki se uporablja za izdelavo beljakovin, je lahko zanimiv za preučevanje, subtilne razlike v konstrukciji pa je lahko pomembno videti v akciji.
Makromolekule so lahko velike, vendar niso dovolj velike, da bi jih lahko videli brez uporabe specializiranih orodij, kot sta elektronska mikroskopija in kristalografija. Strukturna biologija vključuje veliko dela pacientov v laboratoriju s sofisticirano opremo, ki je zasnovana tako, da ljudem pomaga vizualizirati strukture, ki jih preučujejo. Posledično je lahko precej drago vzdrževanje laboratorija za strukturno biologijo in podpornega osebja.
Ljudje, ki jih strukturna biologija zanima kot poklic, bi morali načrtovati preživetje veliko časa v šoli, saj ima veliko ljudi na tem področju vsaj en doktorat. Ljudje lahko delajo v akademskih raziskovalnih okoljih, farmacevtskih laboratorijih in znanstvenih raziskovalnih ustanovah. Strukturna biologija je lahko precej konkurenčna, z velikim pritiskom na raziskovalce, da objavljajo in naredijo preboj na tem področju. Raziskovalci se lahko odločijo tudi za delo na projektih, kot je razvoj naslednje generacije opreme in tehnik za slikanje, uporaba spretnosti strukturne biologije za ustvarjanje opreme, ki bo spodbudila nadaljnje raziskave in odkrivanja.