Genetika molekuler adalah sub-disiplin genetika, bidang dalam ilmu biologi. Gen adalah unit hereditas, instruksi untuk sifat-sifat yang diwariskan seperti warna rambut, golongan darah, dan kecenderungan untuk beberapa penyakit. Genetika molekuler berkaitan dengan sifat fisik dan kimia gen ini.
Organisme bergantung pada sel untuk tumbuh dan berfungsi. Setiap sel pada dasarnya seperti mesin, mengikuti instruksi gennya agar dapat berjalan secara efisien. Molekul yang membentuk gen disebut asam deoksiribonukleat (DNA), yang disimpan di dalam sel organisme.
DNA adalah molekul panjang, melingkar erat ke dalam struktur yang disebut kromosom. Kromosom ini membutuhkan perbesaran yang kuat agar dapat dilihat. Ketika dilihat tidak tergulung, molekul DNA menyerupai tangga bengkok, dengan dua untaian terjalin yang disebut heliks ganda. Struktur heliks ganda DNA adalah bagian besar dari genetika molekuler.
Bidang ini juga berkaitan dengan struktur dan fungsi asam ribonukleat (RNA), molekul penting untuk menjalankan sel. Secara struktural, RNA sangat mirip dengan DNA, tetapi mereka memiliki fungsi yang berbeda. Informasi dalam DNA sel disalin ke molekul RNA, setelah itu protein yang dirancang untuk tugas tertentu dirakit. Dalam tubuh manusia, misalnya, protein yang disebut hemoglobin memungkinkan sel darah merah membawa oksigen ke sistem tubuh. Tindakan gen yang menghasilkan protein disebut ekspresi gen.
Mutasi gen adalah perubahan DNA yang terjadi pada tingkat kimia, dan juga menarik di bidang genetika molekuler. Genetika kanker, khususnya, adalah bidang yang dipelajari oleh ahli genetika molekuler, yang melakukan penelitian untuk lebih memahami – dan bahkan mungkin mencegah atau menyembuhkan – penyakit. Terapi gen juga membutuhkan ahli genetika molekuler. Jenis terapi ini melibatkan pemberian gen baru kepada orang-orang, dan merupakan bidang yang sedang diteliti untuk pengobatan beberapa penyakit. Rekayasa genetika dan kloning juga berada di bawah judul genetika molekuler.
Ahli genetika molekuler sering bekerja di lingkungan laboratorium, meskipun mereka mungkin juga menjalankan peran yang berbasis penelitian atau pengajaran. Tergantung pada negara di mana mereka menyelesaikan pendidikan mereka, ahli genetika molekuler biasanya memiliki gelar sarjana dalam bidang genetika dan seringkali gelar yang lebih tinggi, seperti PhD, juga. Beberapa juga adalah dokter medis yang kemudian berspesialisasi dalam genetika. Selain spesialis, berbagai profesional di bidang sains, kesehatan, dan pendidikan dapat menemukan bidang genetika ini dalam kehidupan kerja mereka.