Molekularebiologie

Die Molekulare Biologie ist ein Teilgebiet der Biologie, das biologische Prozesse auf der Ebene von Molekülen untersucht, insbesondere die Struktur, Funktion und Interaktion von DNA, RNA und Proteinen sowie deren Regulation und Replikation. Sie verbindet Biochemie, Genetik und Zellbiologie, um zu verstehen, wie genetische Information in Zellen umgesetzt wird.

Historisch markante Meilensteine sind die Aufklärung der DNA-Struktur (James Watson, Francis Crick, 1953), die Formulierung des Zentralen Dogmas der Molekularbiologie (DNA→RNA→Protein) durch Francis Crick in den späten 1950er Jahren, sowie die Entwicklung rekombinanter DNA-Technologien und die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) in den 1980er Jahren. Diese Errungenschaften legten die Grundlage für moderne Genetik, Proteomik und Zellbiologie.

Zu den zentralen Methoden der Molekularen Biologie gehören DNA-Sequenzierung, PCR, Gel-Elektrophorese, Klonierung, Nukleinsäure-Extraktion und -Aufreinigung, sowie moderne Techniken wie CRISPR-Cas9 zur gezielten Geneditierung, Next-Generation Sequencing, Microarrays und Proteinanalytik. Die Molekulare Biologie nutzt auch Zellkulturen, Reaktionsmessungen und Bioinformatik, um Daten zu analysieren.

Angewendet wird das Wissen in der Medizin, Biotechnologie, Landwirtschaft, Umweltforschung und Forensik. Beispiele sind genetische Diagnostik, personalisierte Medizin, Gentherapie, Produktion rekombinanter Proteine, Entwicklung neuer Pflanzensorten sowie forensische Identifizierung. Neben den Chancen wirft die Disziplin ethische, rechtliche und gesellschaftliche Fragen auf, etwa Datenschutz, Sicherheitsrisiken und ökologische Auswirkungen. Forschung und Praxis bleiben eng mit anderen Disziplinen verknüpft, insbesondere Genetik, Biochemie und Informatik.