Biologia molekularna jest dziedziną biologii, która bada strukturę i skład cząsteczek komórkowych, jak również to, jak te cząsteczki oddziałują na siebie w organizmach. Wraz z rozwojem nowych technik naukowych pod koniec XX wieku, naukowcy zaczęli zadawać bardziej szczegółowe pytania dotyczące systemów biologicznych, łącząc metodologiczne podejścia biologii komórki, biochemii i genetyki. Na tym skrzyżowaniu dziedzin biolodzy molekularni zadają pytania o molekularne podstawy procesów biologicznych, w szczególności o przechowywanie i przekazywanie informacji biologicznej za pomocą zakodowanych cząsteczek, takich jak DNA, RNA i białka. Na przykład, w jaki sposób informacja genetyczna jest przechowywana w różnych genach? Lub, jakie interakcje molekularne są niezbędne do kontroli tempa tworzenia białek, i jak te stawki koordynować z innymi mechanizmami sygnalizacji komórkowej w cytosolu? Następnie, i ostatecznie, w jaki sposób białka współdziałają z innymi zakodowanymi cząsteczkami w celu realizacji podstawowych zadań biologicznych w komórkach? Ta interdyscyplinarna dziedzina jest stosunkowo młoda, gdyż powstała w latach 60-tych XX wieku, kiedy to nasza wiedza na temat struktury molekularnej DNA i RNA oraz kodu genetycznego radykalnie się poszerzyła. Od tego czasu biolodzy molekularni opracowali narzędzia laboratoryjne umożliwiające kopiowanie DNA, RNA i manipulowanie genami. Niektóre z tych najbardziej znanych narzędzi to łańcuchowa reakcja polimerazy (PCR), elektroforeza żelowa, Southern blotting, sekwencjonowanie DNA, mikromacierze i organizmy transgeniczne. Używając tych metod, biolodzy molekularni mogą badać dynamiczne interakcje molekularne w żywych organizmach i zrozumieć, jak komórki działają na poziomie molekularnym. Dziś biologia molekularna ponownie radykalnie rozszerzyła się dzięki odkryciu niekodującego RNA i innych mechanizmów epigenetycznych, które wpływają na przekazywanie informacji w komórce, a ostatecznie na funkcjonowanie organizmu.
Image Credit: Wu-Min Deng & John S. Deng. Public Domain.