Rakennebiologia on tieteiden ala, joka koskee makromolekyylien fysikaalista rakennetta, kirjaimellisesti “suuria molekyylejä”. Makromolekyyleillä on valtava biologinen merkitys, ja niillä on rooli kaikessa geneettisen perinnön siirtämisestä immuunijärjestelmän vasteiden modulointiin ja näiden molekyylien muodon ymmärtäminen voi auttaa tutkijoita oppimaan lisää niiden toiminnasta. Biokemia, molekyylibiologia ja biofysiikka ovat kaikki mukana rakennebiologiassa.
Makromolekyylit muodostuvat polymeroinnilla tunnetulla prosessilla, jossa yksinkertaisia monomeereinä tunnettuja molekyylejä kootaan suuremman kolmiulotteisen rakenteen luomiseksi. Rakenteen muoto määrittää, miten se toimii, ja pienet muodon tai koostumuksen vaihtelut voivat muuttaa radikaalisti makromolekyylin toimintoja. Rakennebiologit tarkastelevat, miten polymerointi tapahtuu ja mitä tapahtuu, kun virheitä ilmenee. Ne yhdistävät virheet myös todellisiin ongelmiin, kuten syöpiin, jotka muodostuvat, kun DNA on vaurioitunut, tai sairauksiin, jotka häiritsevät immuunijärjestelmän makromolekyylien toimintaa.
Nukleiinihapot, proteiinit, hiilihydraatit ja lipidit ovat kaikki makromolekyylejä. Tutkijat voivat halutessaan tutkia molekyylien staattista rakennetta oppiakseen, miltä niiden pitäisi näyttää normaaleissa olosuhteissa, ja he voivat myös katsella molekyylejä kokoontuvansa polymeroinnin kautta seuraamaan prosessia sen tapahtuessa. Esimerkiksi proteiinien taitto, prosessi, jota käytetään proteiinien rakentamiseen, voi olla kiehtovaa tutkia, ja hienovaraiset rakenteen vaihtelut voivat olla tärkeitä nähdä toiminnassa.
Makromolekyylit voivat olla suuria, mutta ne eivät ole riittävän suuria näkemään ilman erikoistyökaluja, kuten elektronimikroskopiaa ja kristallografiaa. Rakennebiologia sisältää paljon potilastyötä laboratoriossa kehittyneillä laitteilla, jotka on suunniteltu auttamaan ihmisiä visualisoimaan opiskellut rakenteet. Tämän seurauksena rakenteellisen biologian laboratorion ja tukihenkilöstön ylläpito voi olla melko kallista.
Rakennebiologiasta urana kiinnostuneiden tulisi suunnitella viettävänsä paljon aikaa koulussa, koska monilla alan ihmisillä on vähintään yksi tohtorin tutkinto. Ihmiset voivat työskennellä akateemisessa tutkimusympäristössä, farmaseuttisissa laboratorioissa ja tieteellisissä tutkimuslaitoksissa. Rakennebiologia voi olla varsin kilpailukykyistä, sillä tutkijoilla on paljon painetta julkaista ja tehdä läpimurtoja alalla. Tutkijat voivat myös halutessaan työskennellä sellaisten hankkeiden parissa, kuten seuraavan sukupolven kuvantamislaitteiden ja -tekniikoiden kehittäminen.