Molekyylibiologia on biologian ala, joka tutkii solumolekyylien rakennetta ja koostumusta sekä näiden molekyylien vuorovaikutusta eliöissä. Uusien tieteellisten tekniikoiden kehittyessä 1900-luvun lopulla tutkijat alkoivat esittää yksityiskohtaisempia kysymyksiä biologisista järjestelmistä yhdistämällä solubiologian, biokemian ja genetiikan metodologisia lähestymistapoja. Tässä risteyskohdassa molekyylibiologit esittävät kysymyksiä biologisten prosessien molekyyliperustasta ja erityisesti biologisen tiedon tallentamisesta ja siirtämisestä koodattujen molekyylien, kuten DNA:n, RNA:n ja proteiinien, avulla. Miten esimerkiksi geneettinen informaatio tallentuu eri geeneihin? Tai mitkä molekyylivuorovaikutukset ovat välttämättömiä proteiinien muodostumisnopeuden hallitsemiseksi, ja miten nämä nopeudet koordinoidaan muiden solun signalointimekanismien kanssa sytosolissa? Miten proteiinit ovat vuorovaikutuksessa muiden koodattujen molekyylien kanssa, jotta ne voivat suorittaa olennaisia biologisia tehtäviä soluissa? Tämä monitieteinen ala on suhteellisen nuori, sillä se sai alkunsa 1960-luvulla, jolloin tietomme DNA:n ja RNA:n molekyylirakenteesta ja geneettisestä koodista laajenivat radikaalisti. Sittemmin molekyylibiologit ovat kehittäneet laboratoriotyökaluja DNA:n ja RNA:n kopioimiseksi ja geenien manipuloimiseksi. Joitakin näistä tunnetuimmista välineistä ovat polymeraasiketjureaktio (PCR), geelielektroforeesi, Southern blotting, DNA-sekvensointi, mikrosarjat ja siirtogeeniset organismit. Näiden lähestymistapojen avulla molekyylibiologit voivat tutkia elävien organismien dynaamisia molekyylivuorovaikutuksia ja ymmärtää, miten solut toimivat molekyylitasolla. Nykyään molekyylibiologia on jälleen laajentunut radikaalisti, kun on löydetty koodaamatonta RNA:ta ja muita epigeneettisiä mekanismeja, jotka vaikuttavat solun sisäiseen tiedonsiirtoon ja viime kädessä elimistön toimintaan.
Image Credit: Wu-Min Deng & John S. Deng. Public Domain.