分子生物学（Molecular biology）

分子生物学は、本来、生命現象を分子レベルで理解して、それらがいかに制御されているかを研究することが、分子生物学の主な関心であったが、現在ではDNA分子だけでは無く、蛋白質や細胞、さらには個体レベルに於いても、遺伝子クローニングや遺伝子導入など方法論を駆使しながら生命の本質に迫る為に必要不可欠となっている。研究領域は従来の遺伝学や生化学から派生し、脳、再生、免疫、癌などに広く展開している。

当初は、タンパク質の分子構造を明らかにしその機能との関係を研究する領域も分子生物学と呼ばれたが、現在ではこれは構造生物学と呼ばれ分子生物学と相補的な関係にある。
分子生物学の始まりはワトソンとクリックによるDNA二重螺旋モデルの提唱によって始まった。さらに、ポーリングらによる蛋白質の二次構造となるαヘリックスの発見によりその流れは加速した。これは従来の生化学的な化学反応論を超えて分子というキーワードで生命現象を説明できるようになったことに起因する。生命を分子レベルで考えることにより従来の難解な化学反応論にとらわれることなく直感で生命現象を捉えることができるようになり、複雑な数式や化学反応式にとらわれることなく、視覚的に現象を理解できることが、分子生物学への敷居を低くし、多くの若い研究者の分子生物学への参入につながり、分子生物学が爆発的に発展した。
確立された1950年代当初は、その研究対象が殆どバクテリアとファージに限られていたため、もっぱらバクテリアの遺伝子とそこからの情報の流れであるセントラルドグマを中心とする研究のことを分子生物学と呼んでいた。だが、2000年代の現代においては、遺伝子の転写や翻訳、DNAの複製や修復、細胞周期、細胞内シグナル伝達などの細胞レベルの研究から、細胞間接着、発生、神経の機能、遺伝病の原因解明等、生命を研究対象とする殆ど全ての生物学は分子生物学の対象となっている。
物質代謝と並んで生命の特徴の一つに、自己複製が挙げられる。すなわち遺伝学に基づき形質を世代間で伝達する生体物質の探究が20世紀の生化学における一大研究テーマであった。1953年にワトソンとクリックはDNAの二重らせんモデルを発表した。DNAの塩基対は相補的であり遺伝学の振舞いを説明しうる十分な仕組みを備えていた。
セントラルドグマにより、遺伝子と酵素との対応関係は明確になった。すなわち、どのような酵素が存在するかはどのような遺伝子が存在するかということを意味する。21世紀になるが、2003年にはヒトゲノムの解読が完了し、ヒトの細胞内で発現するタンパク質の種類はおよそ2万から2万7千種類程度であると推定された。

■ 生命科学 (Life science)

全ての生物に共通する「言葉」であるDNAを分子生物学が提供したことで、分野ごとに断片化していた生物学が統合されつつある。そこで新たに生命科学という言葉が用いられるようになった。

■ セントラルドグマ（Central dogma）

セントラルドグマ（Central dogma）は、フランシス・クリックが1958年に提唱した分子生物学の概念。
遺伝情報はDNA→（複製）→DNA→（転写）→RNA→（翻訳）→タンパク質の順に伝達されると主張するもの。
セントラルとは中心、ドグマとは宗教における教義のことであり、セントラルドグマは分子生物学の中心原理と呼ばれることがある。絶対的なものであるイメージが強かったが、逆転写酵素の発見、すなわちRNAからDNAへ逆行する伝達経路があることが明らかにされ修正を迫られた。
その後、特に高等生物においては翻訳の前にスプライシング (splicing) の過程があることが判明し、セントラルドグマは3段階から4段階へ修正された概念となっている。
現在ではこの単語はあまり用いられない。しかし、この概念の分子機構を明らかにする取り組みがなされることで、mRNA、tRNA、遺伝暗号などが発見・解明され、遺伝子発現が定義された。

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