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La révolution biologique n’aurait bien évidemment pas été possible sans l’ensemble du mouvement scientifique et technologique tout au long ces siècles. La biologie moléculaire est une discipline scientifique qui s’intéresse à l'étude des molécules porteuses du message héréditaire (ADN, ARN), de leur synthèse, leur structure, leurs altérations (mutations) et la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire. Cette discipline fait également appelle à l'ensemble des techniques de manipulation d'acides nucléiques (ADN, ARN), appelées aussi techniques de génie génétique.
L’étude et l’analyse de l’ensemble du génome, c’est-à-dire la génomique, inclut l’étude de la structure, du contenu et de l’évolution du génome. Elle recouvre également tout ce qui concerne l’expression génique aussi bien au niveau des ARN messagers (le transcriptome) qu’à celui des protéines (la protéomique), et de leur fonction (le physiome).
Les progrès de la biologie moléculaire et du génie génétique ont permet l'analyse moléculaire des gènes par l'étude de l'ADN et/ou l'ARN. Les techniques de biologie moléculaire ont connu ces dernières années un essor considérable.
Ce polycopié a pour objectif de comprendre, en termes moléculaires, comment l'information génétique d'un organisme vivant est exprimée et régulée aux niveaux de la transcription, traduction, modifications post-traductionnelles et aussi comment les outils du génie génétique sont mis à profit pour isoler et caractériser des gènes, et les modifier.