¿Qué es la biología estructural?
La biología estructural es un campo con muchos siglos de antigüedad que, tal y como lo define el Journal of Structural Biology, se ocupa del análisis estructural de la materia viva (formada, compuesta y/o mantenida y refinada por células vivas) en todos los niveles de organización. Los primeros biólogos estructurales del siglo XIX y principios del XX sólo podían estudiar las estructuras hasta el límite de la agudeza visual del ojo desnudo y mediante lupas y microscopios ópticos.

En el siglo XX se desarrollaron diversas técnicas experimentales para examinar las estructuras tridimensionales de las moléculas biológicas. Las técnicas más destacadas son la cristalografía de rayos X, la resonancia magnética nuclear y la microscopía electrónica. Gracias al descubrimiento de los rayos X y sus aplicaciones a los cristales de proteínas, la biología estructural se revolucionó, ya que ahora los científicos podían obtener las estructuras tridimensionales de las moléculas biológicas con detalle atómico. Asimismo, la espectroscopia de RMN permitió obtener información sobre la estructura y la dinámica de las proteínas. Por último, en el siglo XXI, la microscopía electrónica también experimentó una drástica revolución con el desarrollo de fuentes de electrones más coherentes, la corrección de la aberración de los microscopios electrónicos y el software de reconstrucción que permitió la aplicación con éxito de la criomicroscopía electrónica de alta resolución, permitiendo así el estudio de proteínas individuales y complejos moleculares en tres dimensiones con una resolución angstrom.

Con el desarrollo de estas tres técnicas, el campo de la biología estructural se amplió y se convirtió también en una rama de la biología molecular, la bioquímica y la biofísica que se ocupa de la estructura molecular de las macromoléculas biológicas (especialmente las proteínas, formadas por aminoácidos, el ARN o el ADN, formados por nucleótidos, y las membranas, formadas por lípidos), de cómo adquieren las estructuras que tienen y de cómo las alteraciones de sus estructuras afectan a su función. Este tema es de gran interés para los biólogos porque las macromoléculas llevan a cabo la mayoría de las funciones de las células, y sólo enrollándose en formas tridimensionales específicas son capaces de realizar estas funciones. Esta arquitectura, la "estructura terciaria" de las moléculas, depende de forma complicada de la composición básica de cada molécula, o "estructura primaria". A resoluciones más bajas, herramientas como la tomografía FIB-SEM han permitido comprender mejor las células y sus orgánulos en 3 dimensiones, y cómo cada nivel jerárquico de las diversas matrices extracelulares contribuye a la función (por ejemplo, en el hueso). En los últimos años también ha sido posible predecir modelos moleculares físicos de gran precisión para complementar el estudio experimental de las estructuras biológicas. Las técnicas computacionales, como las simulaciones de Dinámica Molecular, pueden utilizarse junto con las estrategias empíricas de determinación de estructuras para ampliar y estudiar la estructura, la conformación y la función de las proteínas.