Molekularbiologie

Molekularbiologie ist ein Zweig der Biologie, der sich mit den molekularen Mechanismen des Lebens befasst, insbesondere der Struktur, Funktion und Regulation von genetischem Material (DNA und RNA) sowie der Synthese von Proteinen. Sie untersucht, wie Gene in Zellen exprimiert werden, wie Proteine und Nukleinsäuren miteinander interagieren, und wie Zellen die Genexpression auf zellulärer Ebene steuern.

Zentrales Konzept ist der Zentraldogma der Molekularbiologie: DNA wird transkribiert zu RNA, diese wird translatiert zu Proteinen. Replikation ermöglicht die Verdopplung der DNA vor der Zellteilung. Zusätzlich gewinnen Regulation, Epigenetik und nicht-kodierende RNAs an Bedeutung für die Steuerung der Genexpression. Wichtige Techniken umfassen Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Gel-Elektrophorese, DNA-Sequenzierung, Klonierung und moderne Genome-Editing-Methoden wie CRISPR-Cas9.

Anwendungen umfassen Grundlagenforschung, medizinische Diagnostik und Therapie (z. B. genetische Erkrankungen, personalisierte Medizin), Biotechnologie, Landwirtschaft, industrielle Bioprozesse. Molekularbiologie ist stark interdisziplinär und arbeitet eng mit Biochemie, Genetik, Zellbiologie und Bioinformatik zusammen. Ethische und rechtliche Fragen, Datenschutz und Sicherheit von Genomdaten spielen eine zunehmende Rolle.