Proteiini
Proteiinit ovat kaikkien solujen rakennusaineita. Niitä on useimpien solujen kuivamassasta yli 50 %. Rakennusaineina olemisen lisäksi proteiinit suorittavat lähes kaikki solun toiminnot ja ovat siten välttämättömiä elintoiminnoille. Proteiineja tarvitaan elimistössä sen typen, nesteen, hapon, emäksen sekä kaliumin ja natriumin tasapainon ylläpitämiseen. Proteiinit mahdollistavat solujen liikkumisen, yhteenliittämisen, signaalivälityksen ja immuunipuolustuksen. Ne myös säätelevät geenejä eli toimivat transkriptiotekijöinä. Jotkin proteiinit toimivat entsyymeinä.
Vaiheongelma
Röntgenkristallografia on menetelmä, jota käytetään mm. proteiinien rakenteen selvittämiseen. Proteiinikidettä pommitetaan röntgensäteillä, joka saa proteiinin elektronit lähettämään röntgensäteilyä puolestaan eteenpäin. Säteily napataan röntgenfilmille, johon muodostuneen kuvan perusteella proteiinin atomitasoinen kolmiulotteinen rakenne pyritään ratkaisemaan matemaattisin keinoin. Matemaattiset keinot (Fourier'n sarja) vaativat kuitenkin, että röntgensäteistä tiedetään aallonpituus, aallonkorkeus eli amplitudi ja vaihe. Aallonpituus on sama kuin lähteneen röntgensäteen aallonpituus, joka on tarkkaan tiedossa. Amplitudi taas saadaan röntgenfilmille muodostuneiden täplien tummuudesta, intensiteetistä, sillä intensiteetti on amplitudin neliö. Vaiheesta ei kuitenkaan saada mitään informaatiota, vaan tieto röntgensäteiden vaiheesta katoaa mittauksen aikana.