Strukturelle Bioinformatik ist die Anwendung mathematischer Forschung und Modellierung auf die physikalische Struktur biologischer Moleküle, auch Biomoleküle genannt. Die Forschung in diesem Bereich deckt ein breites Spektrum von Interessen ab, von der Genetik bis zur Entwicklung von Impfstoffen. Dieser Zweig der biologischen Wissenschaften findet in Laborumgebungen auf der ganzen Welt statt. Eine Reihe von Bildungseinrichtungen, privaten Organisationen und Regierungsbehörden verfügen über strukturelle Bioinformatik-Forschungsprogramme, um ihre Forschungs- und Entwicklungsziele zu unterstützen. Abschlüsse in diesem Bereich und Stipendienmöglichkeiten sind durch eine Reihe von akademischen Einrichtungen verfügbar.
In der strukturellen Bioinformatik können Forscher die physikalischen Strukturen einer Vielzahl von Biomolekülen visuell darstellen, um mehr über ihre Funktionsweise zu erfahren. Diese Informationen können Forschern helfen, Strukturformen der Reihe nach vorherzusagen, um Hypothesen über Familien von Molekülen zu entwickeln, die ähnliche Merkmale und Eigenschaften aufweisen könnten. Neben der Darstellung bekannter Moleküle können Forscher mithilfe von Modellen die Form neuer Moleküle vorhersagen, die von wissenschaftlichem Interesse sein könnten.
Proteine im gesamten menschlichen Körper können von Spezialisten der strukturellen Bioinformatik analysiert werden, die auch Themen wie DNA- und RNA-Strukturen und -Formulierungen untersuchen. Diese Forschung kann in der pharmazeutischen Industrie von entscheidender Bedeutung sein, wo gezielte Medikamente zur Behandlung von Erkrankungen ohne Kollateralschäden von großem Interesse sind. Mithilfe der strukturellen Bioinformatik können Forscher Prognosen über Biomoleküle entwickeln, die ihnen helfen können, neue Ansätze für die Behandlung und Entwicklung von Medikamenten zu entwickeln.
In der Impfstoffentwicklung können Forscher mit diesem Werkzeug Antikörper und Antigene und ihr Zusammenspiel untersuchen. Dies kann bei der Entwicklung eines gezielten Impfstoffs helfen, der es dem Körper eines Patienten ermöglicht, Mikroorganismen zu bekämpfen. Dieselbe Forschung kann bei Epidemien hilfreich sein, bei denen Forscher mathematische Modellierungen verwenden, um schnell Informationen über zuvor unbekannte Organismen und Verbindungen zu generieren, die in den Körpern infizierter Patienten gefunden wurden. Diese Informationen können bei der Entwicklung einer Behandlung hilfreich sein.
Forscher auf diesem Gebiet haben in der Regel einen Abschluss in Molekular- und Zellbiologie mit einem Schwerpunkt auf Bioinformatik und Strukturbiologie. Dies kann je nach Programm und Art der Forschung, die ein Doktorand durchführt, ein Jahrzehnt oder länger in der Schule erfordern. Einige Forschende verfolgen auch Postdoktorandentätigkeiten, um ihre Expertise vor dem Eintritt in den Arbeitsmarkt noch weiter auszubauen. Fortgeschrittene Abschlüsse und Erfahrungen in diesem Bereich können Menschen für eine Arbeit im öffentlichen oder privaten Sektor qualifizieren. Die Bezahlung kann je nach Art der Arbeit, die ein Forscher ausübt, und dem Beschäftigungsort variieren.