Strukturālā bioloģija ir zinātņu joma, kas saistīta ar makromolekulu, burtiski “lielo molekulu”, fizisko struktūru. Makromolekulām ir milzīga bioloģiska nozīme, jo tām ir nozīme visā, sākot no ģenētiskā mantojuma nodošanas līdz imūnsistēmas reakciju modulēšanai, un izpratne par šo molekulu veidošanos var palīdzēt pētniekiem uzzināt vairāk par to darbību. Bioķīmija, molekulārā bioloģija un biofizika ir iesaistītas strukturālajā bioloģijā.
Makromolekulas veidojas procesā, kas pazīstams kā polimerizācija, kurā vienkāršas molekulas, kas pazīstamas kā monomēri, tiek samontētas, lai izveidotu lielāku trīsdimensiju struktūru. Struktūras forma nosaka, kā tā darbosies, un nelielas formas vai sastāva variācijas var radikāli mainīt makromolekulas funkcijas. Strukturālie biologi aplūko, kā notiek polimerizācija un kas notiek, kad parādās kļūdas. Tie arī saista kļūdas ar reālām problēmām, piemēram, vēzi, kas veidojas, kad tiek bojāta DNS, vai slimībām, kas traucē imūnsistēmas makromolekulu darbību.
Nukleīnskābes, olbaltumvielas, ogļhidrāti un lipīdi ir visas makromolekulas. Pētnieki var izvēlēties pētīt molekulu statisko struktūru, lai uzzinātu, kā tām vajadzētu izskatīties normālos apstākļos, un viņi var arī skatīties, kā molekulas savācas polimerizācijas procesā, lai novērotu procesu, kā tas notiek. Piemēram, proteīnu locīšana, process, ko izmanto proteīnu konstruēšanai, var būt aizraujoši pētīt, un var būt svarīgi redzēt smalkas konstrukcijas atšķirības darbībā.
Makromolekulas var būt lielas, taču tās nav pietiekami lielas, lai tās varētu redzēt, neizmantojot specializētus rīkus, piemēram, elektronu mikroskopiju un kristalogrāfiju. Strukturālā bioloģija ietver lielu pacientu darbu laboratorijā ar sarežģītu aprīkojumu, kas paredzēts, lai palīdzētu cilvēkiem vizualizēt pētāmās struktūras. Tā rezultātā strukturālās bioloģijas laboratorijas un palīgpersonāla uzturēšana var būt diezgan dārga.
Cilvēkiem, kuri interesējas par strukturālo bioloģiju kā karjeru, vajadzētu plānot daudz laika pavadīt skolā, jo daudziem cilvēkiem šajā jomā ir vismaz viens doktora grāds. Cilvēki var strādāt akadēmiskās pētniecības iestādēs, farmācijas laboratorijās un zinātniskās pētniecības iestādēs. Strukturālā bioloģija var būt diezgan konkurētspējīga, radot lielu spiedienu uz pētniekiem publicēties un gūt panākumus šajā jomā. Pētnieki var arī izvēlēties strādāt pie tādiem projektiem kā nākamās paaudzes attēlveidošanas iekārtu un metožu izstrāde, strukturālās bioloģijas prasmju pielietošana, lai radītu aprīkojumu, kas veicinās turpmāku izpēti un atklājumus.