La biologie moléculaire est le domaine de la biologie qui examine la structure et la composition des molécules cellulaires ainsi que la façon dont ces molécules interagissent dans les organismes. Avec le développement de nouvelles techniques scientifiques à la fin du XXe siècle, les scientifiques ont commencé à poser des questions plus détaillées sur les systèmes biologiques, en combinant les approches méthodologiques de la biologie cellulaire, de la biochimie et de la génétique. À l’intersection de ces domaines, les biologistes moléculaires s’interrogent sur la base moléculaire des processus biologiques, en particulier sur le stockage et le transfert des informations biologiques par le biais de molécules codées telles que l’ADN, l’ARN et les protéines. Par exemple, comment l’information génétique est-elle stockée dans une variété de gènes ? Ou encore, quelles interactions moléculaires sont nécessaires pour contrôler les taux de création des protéines, et comment ces taux se coordonnent-ils avec d’autres mécanismes de signalisation cellulaire dans le cytosol ? Par la suite, et finalement, comment les protéines interagissent-elles avec d’autres molécules codées pour effectuer des tâches biologiques essentielles dans les cellules ? Ce domaine interdisciplinaire est relativement jeune, puisqu’il a vu le jour dans les années 1960, lorsque nos connaissances sur la structure moléculaire de l’ADN et de l’ARN et sur le code génétique se sont radicalement développées. Depuis lors, les biologistes moléculaires ont mis au point des outils de laboratoire pour copier l’ADN et l’ARN et manipuler les gènes. Certains de ces outils les plus connus sont la réaction en chaîne par polymérase (PCR), l’électrophorèse sur gel, le transfert de Southern, le séquençage de l’ADN, les microréseaux et les organismes transgéniques. Grâce à ces approches, les biologistes moléculaires peuvent examiner les interactions moléculaires dynamiques dans les organismes vivants et comprendre le fonctionnement des cellules au niveau moléculaire. Aujourd’hui, la biologie moléculaire s’est à nouveau radicalement développée avec la découverte de l’ARN non codant et d’autres mécanismes épigénétiques qui ont un impact sur le transfert d’informations au sein d’une cellule et, finalement, sur la fonction d’un organisme.
Crédit image : Wu-Min Deng & John S. Deng. Domaine public.