Yapısal Biyoloji (structural biology)

Yapısal biyoloji, ‘Yapısal Biyoloji Dergisi’ tarafından tanımlandığı şekliyle, organizasyonun her düzeyinde canlı materyalin (canlı hücreler tarafından oluşturulan, oluşan ve/veya sürdürülen ve rafine edilen) yapısal analiziyle ilgilenir.

19. yüzyıl ve 20. yüzyılın başlarındaki ilk yapısal biyologlar, yapıları yalnızca çıplak gözün görme keskinliği sınırına kadar ve büyüteçler ve ışık mikroskopları aracılığıyla inceleyebildiler. 20. yüzyılda biyolojik moleküllerin 3 boyutlu yapılarını incelemek için çeşitli deneysel teknikler geliştirildi. En öne çıkan teknikler X-ışını kristalografisi, nükleer magnetik rezonans ve elektron mikroskobudur.

·         X ışınlarının keşfi ve bunun protein kristallerine uygulanmasıyla yapısal biyolojide devrim yaşandı; artık bilim adamları biyolojik moleküllerin üç boyutlu yapılarını atomik ayrıntılarla elde edebildiler.

·         Benzer şekilde NMR spektroskopisi, protein yapısı ve dinamikleri hakkında bilgi elde edilmesine olanak sağladı.

·         Son olarak, 21. yüzyılda elektron mikroskobu, daha tutarlı elektron kaynaklarının, elektron mikroskopları için sapma düzeltmelerinin ve yüksek çözünürlüklü kriyo-elektron mikroskobunun başarılı bir şekilde uygulanmasına olanak tanıyan yeniden yapılandırma yazılımının geliştirilmesiyle ciddi bir devrim gördü, böylece angstrom çözünürlüğünde üç boyutlu bireysel proteinler ve moleküler komplekslerin incelenmesine izin verdi.

Bu üç tekniğin gelişmesiyle yapısal biyoloji alanı genişledi ve aynı zamanda biyolojik makromoleküllerin moleküler yapısı, sahip oldukları yapıları nasıl elde ettikleri ve yapılarındaki değişikliklerin işlevlerini nasıl etkilediği ile ilgilenen moleküler biyoloji, biyokimya ve biyofiziğin bir dalı haline geldi.

Geçtiğimiz birkaç yılda, biyolojik yapıların deneysel çalışmalarını tamamlayacak yüksek doğruluklu fiziksel moleküler modelleri tahmin etmek de mümkün hale geldi. Moleküler dinamik simülasyonları gibi hesaplamalı teknikler, protein yapısını, konformasyonunu ve fonksiyonunu genişletmek ve incelemek için ampirik yapı belirleme stratejileriyle birlikte kullanılabilir.


(a) Yapısal biyolojinin ilaç keşfindeki rolünü gösteren bir akış şeması (Wiki), (b) hesaplamalı yapısal biyolojinin farmakolojik şaperonların geliştirilmesine yönelik genel bir iş akışı (mdpi), (c) bütünleştirici yapısal biyoloji; grafiksel gösterim (mdpi),

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Structural_biology

25 Ağustos 2024

 

GERİ (biyoloji)