La biologie structurale est un domaine des sciences qui s’intéresse à la structure physique des macromolécules, littéralement grandes molécules. Les macromolécules sont d’une immense importance biologique, jouant un rôle dans tout, de la transmission du patrimoine génétique à la modulation des réponses du système immunitaire, et comprendre comment ces molécules se forment peut aider les chercheurs à en savoir plus sur leur fonctionnement. La biochimie, la biologie moléculaire et la biophysique sont toutes impliquées dans la biologie structurale.
Les macromolécules se forment grâce à un processus appelé polymérisation, dans lequel des molécules simples appelées monomères sont assemblées pour créer une structure tridimensionnelle plus grande. La forme de la structure détermine son fonctionnement, et de petites variations de forme ou de composition peuvent modifier radicalement les fonctions d’une macromolécule. Les biologistes structurels examinent comment se produit la polymérisation et ce qui se passe lorsque des erreurs surviennent. Ils relient également les erreurs à des problèmes du monde réel, tels que les cancers qui se forment lorsque l’ADN est endommagé, ou les maladies qui perturbent le fonctionnement des macromolécules du système immunitaire.
Les acides nucléiques, les protéines, les glucides et les lipides sont tous des macromolécules. Les chercheurs peuvent choisir d’étudier la structure statique des molécules pour savoir à quoi elles sont censées ressembler dans des conditions normales, et ils peuvent également observer les molécules s’assembler par polymérisation pour observer le processus tel qu’il se produit. Par exemple, le repliement des protéines, le processus utilisé pour construire des protéines, peut être fascinant à étudier, et des variations subtiles dans la construction peuvent être importantes à voir en action.
Les macromolécules peuvent être grandes, mais elles ne sont pas assez grandes pour être vues sans l’utilisation d’outils spécialisés tels que la microscopie électronique et la cristallographie. La biologie structurale implique beaucoup de travail de patient en laboratoire avec un équipement sophistiqué conçu pour aider les gens à visualiser les structures qu’ils étudient. En conséquence, il peut être assez coûteux de maintenir un laboratoire de biologie structurelle et du personnel de soutien.
Les personnes qui s’intéressent à la biologie structurelle en tant que carrière devraient prévoir de passer beaucoup de temps à l’école, car de nombreuses personnes dans le domaine détiennent au moins un doctorat. Les gens peuvent travailler dans des milieux de recherche universitaire, des laboratoires pharmaceutiques et des installations de recherche scientifique. La biologie structurale peut être assez compétitive, avec une forte pression sur les chercheurs pour qu’ils publient et fassent des percées dans le domaine. Les chercheurs peuvent également choisir de travailler sur des projets tels que le développement de la prochaine génération d’équipements et de techniques d’imagerie, l’application de compétences en biologie structurelle à la création d’équipements qui alimenteront la recherche et la découverte.