Biologia strutturale

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La biologia strutturale è una branca della biologia molecolare concernente lo studio dell’architettura e della morfologia delle macromolecole biologiche – in particolare proteine e acidi nucleici – e ciò che causa la struttura che queste molecole hanno. Ciò è di grande importanza in biologia perché le macromolecole eseguono gran parte delle funzioni cellulari, e perché solitamente è solo grazie al loro avvolgersi in una specifica morfologia tridimensionale che esse sono in grado di realizzare le loro funzioni. Questa forma, definita “ struttura terziaria” di una molecola, dipende in un certo modo dalla composizione di base della molecola, o “ struttura primaria”.

Le biomolecole sono troppo piccole per poter essere osservate anche con i più avanzati microscopi ottici. I metodi che i biologi strutturali usano per determinare la loro struttura generalmente coinvolgono misurazioni di grandi numeri di molecole identiche effettuate nello stesso tempo. Questi metodi includono: cristallografia, NMR, spettroscopia fotoelettronica, microscopia elettronica, microscopia crioelettronica, dicroismo circolare. Sempre più spesso i ricercatori usano questi metodi per studiare gli “stati nativi” delle macromolecole.

Un terzo approccio che i biologi strutturali hanno per conoscere queste strutture è dato dalla bioinformatica, andando alla ricerca di modelli tra le diverse sequenze che danno origine a diverse morfologie. Spesso i ricercatori possono dedurre aspetti della struttura di proteine di membrana basata sulla topologia di membrana predetta da analisi di idrofobicità.

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