Biologia celulară moleculară este o ramură a biologiei care este un domeniu relativ nou în comparație cu alte domenii de studiu. Oamenii de știință care studiază acest domeniu studiază structura și proprietățile moleculelor găsite în celule. Acest domeniu este adesea strâns legat de biochimia, în care sunt analizate reacțiile chimice ale moleculelor biologice. Diferența dintre biochimie și biologia moleculară este că biochimiștii studiază moleculele separat de restul organismului, în timp ce biologii moleculari se uită la interacțiunile moleculelor.
Biologia celulară moleculară datează din anii 1930, când Warren Weaver a inventat termenul de biologie moleculară. Pe baza progreselor în domenii precum cristalografia cu raze X, Weaver a simțit că biologia în ansamblu era pe cale să sufere unele schimbări majore. De fapt, biologia poate fi, practic, împărțită în două grupuri – biologia organismului și biologia moleculară sau celulară. Această împărțire se bazează pe dacă organismele sunt studiate ca întreg sau dacă sunt analizate celulele individuale.
Preocuparea principală a biologilor moleculari este înțelegerea modului în care diferitele sisteme ale celulei interacționează între ele. Cu alte cuvinte, biologia celulară moleculară este studiul modului în care celulele funcționează pe baza moleculelor găsite în ele. Interacțiunea moleculelor găsite în celule stă la baza ce tip de celulă se va forma și ce rol trebuie să joace. În special, procesele implicate cu materialul genetic al celulelor, inclusiv replicarea, transcripția și traducerea, sunt căutate să fie înțelese pentru a oferi o imagine mai clară a reglementării lor în interiorul celulelor.
Moleculele cheie care sunt studiate de biologii celulari moleculari includ ADN, acid dezoxiribonucleic, ARN, acid ribonucleic și proteine. ADN-ul prezintă interes deoarece este molecula care poartă informația genetică a celulei și, prin urmare, a organismului. ARN, care este strâns legat de ADN, transportă informația genetică de la nucleu la restul celulei. În cele din urmă, proteinele sunt create pe baza informațiilor genetice găsite în ADN. Aceste proteine determină tipul și funcția celulei pe baza enzimelor care sunt create.
Tehnici specifice sunt utilizate în domeniul biologiei celulare moleculare. Aceste tehnici permit biologilor de celule moleculare să izoleze, să caracterizeze și să manipuleze diferitele molecule găsite cu celule. Exemple de tehnici utilizate de biologii celulari moleculari includ clonarea expresiei, electroforeza pe gel, Western Blot și Southern Blot. Fiecare dintre aceste tehnici are un rol specific de jucat în a permite oamenilor de știință să studieze moleculele importante care formează baza vieții.