Understanding the cell: future views of structural biology
- Determining the structure and mechanisms of all individual functional modules of cells at high molecular detail has often been seen as equal to understanding how cells work. Recent technical advances have led to a flush of high-resolution structures of various macromolecular machines, but despite this wealth of detailed information, our understanding of cellular function remains incomplete. Here, we discuss present-day limitations of structural biology and highlight novel technologies that may enable us to analyze molecular functions directly inside cells. We predict that the progression toward structural cell biology will involve a shift toward conceptualizing a 4D virtual reality of cells using digital twins. These will capture cellular segments in a highly enriched molecular detail, include dynamic changes, and facilitate simulations of molecular processes, leading to novel and experimentally testable predictions. Transferring biological questions into algorithms that learn from the existing wealth of data and explore novel solutions may ultimately unveil how cells work.
Verfasserangaben: | Martin BeckORCiDGND, Roberto CovinoORCiD, Inga HäneltORCiDGND, Michaela Müller-McNicollORCiD |
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URN: | urn:nbn:de:hebis:30:3-828858 |
DOI: | https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.12.017 |
ISSN: | 0092-8674 |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Cell |
Verlag: | Elsevier |
Verlagsort: | New York, NY |
Dokumentart: | Wissenschaftlicher Artikel |
Sprache: | Englisch |
Datum der Veröffentlichung (online): | 01.02.2024 |
Datum der Erstveröffentlichung: | 01.02.2024 |
Veröffentlichende Institution: | Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg |
Datum der Freischaltung: | 07.03.2024 |
Freies Schlagwort / Tag: | cellular self-organization; computational modeling; digital twin; structural biology |
Jahrgang: | 187 |
Ausgabe / Heft: | 3 |
Seitenzahl: | 18 |
Erste Seite: | 545 |
Letzte Seite: | 562 |
HeBIS-PPN: | 517873729 |
Institute: | Biochemie, Chemie und Pharmazie / Biochemie und Chemie |
Biowissenschaften / Biowissenschaften | |
Wissenschaftliche Zentren und koordinierte Programme / Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) | |
Angeschlossene und kooperierende Institutionen / MPI für Biophysik | |
DDC-Klassifikation: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie |
Sammlungen: | Universitätspublikationen |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - Namensnennung 4.0 |