Biologia moleculară este domeniul biologiei care examinează structura și compoziția moleculelor celulare, precum și modul în care aceste molecule interacționează în organisme. Pe măsură ce s-au dezvoltat noi tehnici științifice la sfârșitul secolului XX, oamenii de știință au început să pună întrebări mai detaliate despre sistemele biologice, combinând abordările metodologice ale biologiei celulare, biochimiei și geneticii. La această intersecție de domenii, biologii moleculari pun întrebări cu privire la bazele moleculare ale proceselor biologice, în special cu privire la stocarea și transferul de informații biologice, prin intermediul moleculelor codificate, cum ar fi ADN, ARN și proteine. De exemplu, cum este stocată informația genetică într-o varietate de gene? Sau, ce interacțiuni moleculare sunt necesare pentru a controla ratele de creare a proteinelor și cum se coordonează aceste rate cu alte mecanisme de semnalizare celulară din citosol? Ulterior, și în cele din urmă, cum interacționează proteinele cu alte molecule codificate pentru a îndeplini sarcini biologice esențiale în celule? Acest domeniu interdisciplinar este relativ tânăr, deoarece a luat naștere în anii 1960, când cunoștințele noastre despre structura moleculară a ADN-ului și ARN-ului și despre codul genetic s-au extins în mod radical. De atunci, biologii moleculari au dezvoltat instrumente de laborator pentru a copia ADN, ARN și a manipula genele. Unele dintre aceste instrumente cele mai cunoscute sunt reacția în lanț a polimerazei (PCR), electroforeza pe gel, Southern blotting, secvențierea ADN, microarrays și organismele transgenice. Cu ajutorul acestor abordări, biologii moleculari pot examina interacțiunile moleculare dinamice din organismele vii și pot înțelege modul în care funcționează celulele la nivel molecular. Astăzi, biologia moleculară s-a extins din nou în mod radical odată cu descoperirea ARN-ului necodificator și a altor mecanisme epigenetice care au un impact asupra transferului de informații în interiorul unei celule și, în cele din urmă, asupra funcției unui organism.
Credit imagine: Wu-Min Deng & John S. Deng. Domeniu public.