Molekylär cellbiologi är en gren av biologin som är ett relativt nytt område jämfört med andra studieområden. Forskare som studerar detta område studerar strukturen och egenskaperna hos molekyler som finns i celler. Detta område är ofta nära kopplat till biokemi, där man tittar på biologiska molekylers kemiska reaktioner. Skillnaden mellan biokemi och molekylärbiologi är att biokemister studerar molekyler separat från resten av organismen, medan molekylärbiologer tittar på interaktioner mellan molekyler.
Molekylär cellbiologi går tillbaka till 1930-talet, när Warren Weaver myntade termen molekylärbiologi. Baserat på framsteg inom områden som röntgenkristallografi, kände Weaver att biologin som helhet var på väg att genomgå stora förändringar. Faktum är att biologi i grunden kan delas upp i två grupper – organismbiologi och molekylär eller cellulär biologi. Denna uppdelning baseras på om organismer studeras som en helhet eller om man tittar på enstaka celler.
Molekylärbiologernas främsta angelägenhet är att förstå hur cellens olika system interagerar med varandra. Molekylär cellbiologi är med andra ord studiet av hur celler fungerar baserat på de molekyler som finns inom dem. Interaktionen mellan molekyler som finns i celler ligger till grund för vilken typ av cell som kommer att bildas och vilken roll den ska spela. I synnerhet försöker man förstå de processer som är involverade i cellers genetiska material, inklusive replikation, transkription och translation, för att ge en tydligare bild av deras reglering inom celler.
Nyckelmolekyler som studeras av molekylärcellsbiologer inkluderar DNA, deoxiribonukleinsyra, RNA, ribonukleinsyra och proteiner. DNA är av intresse eftersom det är molekylen som bär den genetiska informationen om cellen, och därmed organismen. RNA, som är nära besläktat med DNA, bär den genetiska informationen från kärnan ut till resten av cellen. Slutligen skapas proteiner baserat på den genetiska informationen som finns i DNA:t. Dessa proteiner bestämmer celltyp och funktion baserat på de enzymer som skapas.
Specifika tekniker används inom det molekylära cellbiologiska området. Dessa tekniker gör det möjligt för molekylärcellsbiologer att isolera, karakterisera och manipulera de olika molekylerna som finns med celler. Exempel på tekniker som används av molekylärcellsbiologer inkluderar expressionskloning, gelelektrofores, Western Blot och Southern Blot. Var och en av dessa tekniker har en specifik roll att spela för att tillåta forskare att studera de viktiga molekyler som utgör grunden för livet.