Die Molekulargenetik ist eine Teildisziplin der Genetik, ein Gebiet innerhalb der biologischen Wissenschaften. Gene sind Vererbungseinheiten, Anweisungen für vererbte Merkmale wie Haarfarbe, Blutgruppe und Veranlagung für einige Krankheiten. Die Molekulargenetik beschäftigt sich mit den physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Gene.
Organismen sind auf Zellen angewiesen, um zu wachsen und zu funktionieren. Jede Zelle ist im Wesentlichen wie eine Maschine, die den Anweisungen ihrer Gene folgt, um effizient zu funktionieren. Das Molekül, aus dem die Gene bestehen, heißt Desoxyribonukleinsäure (DNA), die in den Zellen von Organismen gespeichert wird.
DNA ist ein langes Molekül, das eng in Strukturen gewickelt ist, die Chromosomen genannt werden. Diese Chromosomen erfordern eine starke Vergrößerung, um betrachtet zu werden. Aufgerollt betrachtet ähnelt das DNA-Molekül einer verdrehten Leiter mit zwei ineinander verwobenen Strängen, die als Doppelhelix bezeichnet werden. Die Doppelhelix-Struktur der DNA ist ein großer Teil der Molekulargenetik.
Das Feld befasst sich auch mit der Struktur und Funktion von Ribonukleinsäure (RNA), einem Molekül, das für das Funktionieren von Zellen unerlässlich ist. Strukturell ist RNA der DNA ziemlich ähnlich, aber sie haben unterschiedliche Funktionen. Die Informationen in der DNA der Zelle werden auf ein RNA-Molekül kopiert, woraufhin ein für eine bestimmte Aufgabe konzipiertes Protein zusammengesetzt wird. Im menschlichen Körper zum Beispiel ermöglicht ein Protein namens Hämoglobin den roten Blutkörperchen, Sauerstoff zu den Körpersystemen zu transportieren. Die Wirkung eines Gens, das ein Protein produziert, wird als Genexpression bezeichnet.
Genmutationen sind Veränderungen der DNA, die auf chemischer Ebene stattfinden und auch im Bereich der Molekulargenetik von Interesse sind. Insbesondere die Genetik von Krebs ist ein Gebiet, das von Molekulargenetikern erforscht wird, die Forschung betreiben, um die Krankheit besser zu verstehen – und vielleicht sogar zu verhindern oder zu heilen –. Gentherapie erfordert auch Molekulargenetiker. Diese Art der Therapie besteht darin, den Menschen neue Gene zu geben, und ist ein Gebiet, auf dem zur Behandlung einiger Krankheiten geforscht wird. Gentechnik und Klonen fallen auch unter den Begriff der Molekulargenetik.
Molekulargenetiker arbeiten oft in einer Laborumgebung, können aber auch Aufgaben in der Forschung oder Lehre übernehmen. Je nach Land, in dem sie ihre Ausbildung absolvieren, verfügen Molekulargenetiker in der Regel über einen Bachelor-Abschluss in Genetik und oft auch über einen weiterführenden Abschluss, beispielsweise eine Promotion. Einige sind auch Ärzte, die sich auf Genetik spezialisieren. Neben Fachleuten kann ein breites Spektrum von Fachleuten aus Wissenschaft, Gesundheit und Bildung in ihrem Berufsleben auf dieses Gebiet der Genetik stoßen.