A molekuláris biológia a biológia azon területe, amely a sejtmolekulák szerkezetét és összetételét, valamint e molekulák kölcsönhatását vizsgálja a szervezetekben. A 20. század végén az új tudományos technikák fejlődésével a tudósok a sejtbiológia, a biokémia és a genetika módszertani megközelítéseit ötvözve kezdtek részletesebb kérdéseket feltenni a biológiai rendszereknek. A területek e metszéspontjában a molekuláris biológusok kérdéseket tesznek fel a biológiai folyamatok molekuláris alapjairól, különösen a biológiai információ tárolásáról és átviteléről, olyan kódolt molekulák révén, mint a DNS, az RNS és a fehérjék. Hogyan tárolódik például a genetikai információ a különböző génekben? Vagy milyen molekuláris kölcsönhatások szükségesek a fehérjék keletkezési sebességének szabályozásához, és hogyan hangolódnak össze ezek a sebességek a sejtek egyéb jelátviteli mechanizmusaival a citoszolban? Ezt követően, és végső soron, hogyan lépnek kölcsönhatásba a fehérjék más kódolt molekulákkal, hogy a sejtekben alapvető biológiai feladatokat lássanak el? Ez az interdiszciplináris terület viszonylag fiatal, hiszen az 1960-as években alakult ki, amikor a DNS és az RNS molekulaszerkezetéről és a genetikai kódról szerzett ismereteink radikálisan kibővültek. Azóta a molekuláris biológusok laboratóriumi eszközöket fejlesztettek ki a DNS és az RNS másolására, valamint a gének manipulálására. E legismertebb eszközök közül néhány a polimeráz láncreakció (PCR), a gélelektroforézis, a Southern blotting, a DNS-szekvenálás, a microarrays és a transzgenikus szervezetek. E megközelítések segítségével a molekuláris biológusok megvizsgálhatják az élő szervezetek dinamikus molekuláris kölcsönhatásait, és megérthetik a sejtek molekuláris szintű működését. Napjainkban a molekuláris biológia ismét radikálisan kibővült a nem kódoló RNS és más epigenetikai mechanizmusok felfedezésével, amelyek hatással vannak a sejten belüli információátvitelre, és végső soron a szervezet működésére.
Képhitel: Wu-Min Deng & John S. Deng. Public Domain.