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A Bioquímica define-se, de uma forma geral, como o estudo das reacções químicas em organismos vivos; a Genética ocupa-se especificamente do estudo das consequências de diferenças no material genético nos organismos. A Biologia Molecular ocupa então um espaço próprio, mas relacionando conhecimentos dos dois campos, ao investigar os mecanismos de replicação, transcrição e tradução do material genético.

Muito da investigação em Biologia Molecular é relativamente recente, e muitos trabalhos têm sido feitos recorrendo-se à Bioinformática e Biologia Computacional. Estes recursos tornaram o estudo da estrutura e função de genes, ou Genética Molecular, num dos campos mais proeminentes em Biologia.
Electroforese em gel.
A electroforese em gel é uma das principais ferramentas de trabalho em Biologia Molecular. Em geral, DNA, RNA e proteínas podem ser separados segundo o seu tamanho numa matriz usando um campo eléctrico aplicado. Na electroforese em gel de agarose, o DNA ou o RNA é separado fazendo a amostra migrar através de um gel de agarose. As proteínas são normalmente separadas segundo o seu tamanho usando electroforese em gel de acrilamida; também podem ser separadas segundo a sua carga eléctrica usando focagem isoeléctrica.
Southern blot
O Southern blot é uma técnica que permite obter informação sobre a massa molecular e a quantidade relativa de uma determinada sequência de DNA. A técnica, desenvolvida por Edwin Southern, é uma combinação de electroforese em gel do DNA (este é frequentemente fragmentado por enzimas de restrição antes de fazer o Southern), transferência deste para uma membrana e hibridização com uma sonda marcada (radioactiva ou fluorescente). Após a hibridização, a membrana é lavada para remover sonda não ligada a DNA e obtém-se uma imagem através de autoradiografia ou autofluorescência. A imagem obtida dá a(s) localização(ões) do DNA que liga a sonda, com a intensidade do sinal dando uma medida relativa da quantidade de DNA que hibridiza.