Molekylärbiologi är det biologiska område som undersöker strukturen och sammansättningen av cellmolekyler samt hur dessa molekyler interagerar i organismer. När nya vetenskapliga tekniker utvecklades i slutet av 1900-talet började forskarna ställa mer detaljerade frågor om biologiska system genom att kombinera de metodologiska tillvägagångssätten inom cellbiologi, biokemi och genetik. I denna skärningspunkt mellan olika områden ställer molekylärbiologer frågor om den molekylära grunden för biologiska processer, särskilt om lagring och överföring av biologisk information med hjälp av kodade molekyler som DNA, RNA och proteiner. Hur lagras till exempel genetisk information i en mängd olika gener? Eller vilka molekylära interaktioner är nödvändiga för att styra proteinskapandet, och hur samordnas dessa hastigheter med andra cellsignalmekanismer i cytosolen? Hur interagerar sedan proteiner med andra kodade molekyler för att utföra viktiga biologiska uppgifter i cellerna? Detta tvärvetenskapliga område är relativt ungt, eftersom det uppstod på 1960-talet, när vår kunskap om DNA:s och RNA:s molekylära struktur och den genetiska koden utvidgades radikalt. Sedan dess har molekylärbiologer utvecklat laboratorieverktyg för att kopiera DNA och RNA och manipulera gener. Några av de mest kända verktygen är polymeraskedjereaktionen (PCR), gelelektrofores, Southern blotting, DNA-sekvensering, mikroarrays och transgena organismer. Med hjälp av dessa metoder kan molekylärbiologer undersöka de dynamiska molekylära interaktionerna i levande organismer och förstå hur celler fungerar på molekylär nivå. I dag har molekylärbiologin återigen utvidgats radikalt i och med upptäckten av icke-kodande RNA och andra epigenetiska mekanismer som påverkar informationsöverföringen inom en cell och i slutändan en organisms funktion.
Bildkredit: Wu-Min Deng & John S. Deng. Public Domain.