Moleküler hücre biyolojisi, diğer çalışma alanlarına göre nispeten yeni bir alan olan bir biyoloji dalıdır. Moleküler hücre biyolojisi inceleyen bilim adamları, hücrelerde bulunan moleküllerin yapısını ve özelliklerini incelerler. Bu alan genellikle biyolojik moleküllerin kimyasal reaksiyonlarının incelendiği biyokimya ile yakından bağlantılıdır. Biyokimya ve moleküler biyoloji arasındaki fark, biyokimyacıların molekülleri diğer organizmalardan ayrı olarak incelemeleridir, oysa moleküler biyologlar moleküllerin etkileşimlerine bakarlar.
Moleküler hücre biyolojisi, Warren Weaver'ın moleküler biyoloji terimini kullandığı 1930'lara dayanır . X-ışını kristalografisi gibi alanlardaki gelişmelere dayanarak, Weaver bir bütün olarak biyolojinin büyük değişiklikler geçireceğini düşünüyordu. Aslında, biyoloji temelde iki gruba ayrılabilir - organizma biyolojisi ve moleküler veya hücresel biyoloji. Bu bölünme, organizmaların bir bütün olarak çalışılıp çalışılmadığına veya tek hücrelere bakılıp bakılmadığına dayanmaktadır.
Moleküler biyologların temel kaygısı, hücrenin çeşitli sistemlerinin birbiriyle nasıl etkileşime girdiğini anlamaktır. Başka bir deyişle, moleküler hücre biyolojisi, hücrelerin içinde bulunan moleküllere dayanarak nasıl çalıştığını incelemektir. Hücreler içinde bulunan moleküllerin etkileşimi, hangi tür hücrenin oluşacağını ve bunun rolünü oynar. Özellikle, replikasyon, transkripsiyon ve çeviri dahil olmak üzere hücrelerin genetik materyali ile ilgili işlemlerin, hücreler içindeki düzenlemelerinin daha net bir görüntüsünü sağladığı anlaşılmalıdır.
Moleküler hücre biyologları tarafından incelenen anahtar moleküller arasında DNA, deoksiribonükleik asit, RNA, ribonükleik asit ve proteinler bulunur. DNA, hücrenin genetik bilgisini ve dolayısıyla organizmayı taşıyan molekül olduğu için ilgi çekmektedir. DNA ile yakından ilişkili olan RNA, genetik bilgiyi çekirdekten diğer hücrelere taşır. Son olarak, proteinler DNA'da bulunan genetik bilgilere dayanarak oluşturulur. Bu proteinler, yaratılan enzimlere dayanarak hücre tipini ve fonksiyonunu belirler.
Moleküler hücre biyolojisi alanında özel teknikler kullanılır. Bu teknikler moleküler hücre biyologlarının hücrelerle bulunan farklı molekülleri izole etmelerini, karakterize etmelerini ve manipüle etmelerini sağlar. Moleküler hücre biyologları tarafından kullanılan tekniklerin örnekleri arasında klonlama, jel elektroforezi, Western Blot ve Southern Blot bulunur. Bu tekniklerin her birinin, bilim insanlarının yaşamın temelini oluşturan önemli molekülleri incelemelerine izin vermede özel bir rolü vardır.
