Renato Dulbecco est le fils d'un père ingénieur originaire de Ligurie[1] et d'une mère calabraise, Emma Virdia, originaire de Tropea. Il fait ses études à l'Université de Turin[1]. À l'âge de 22 ans, il obtient son diplôme d'anatomopathologiste sous la direction de Giuseppe Levi(en). Il fera à cette époque la connaissance de Salvador Luria et de Rita Levi-Montalcini qui joueront un grand rôle plus tard dans sa vie lors de son émigration aux États-Unis. En 1940, il doit retourner dans l'armée avec l'entrée en guerre de l'Italie et combat sur le front français puis russe, où il est blessé à l'épaule. En convalescence en Italie, il s'engage dans la résistance turinoise contre les Allemands[1].
À la fin des années 1950, il recrute comme étudiant Howard Temin, avec qui, en plus de David Baltimore, il va partager son prix Nobel de physiologie ou médecine en 1975 pour leurs « découvertes concernant l'interaction entre les virusoncogéniques et le matériel génétique des cellules ». En réalité, Temin et Baltimore font la découverte simultanée et indépendante de l'enzyme transcriptase inverse, sans que Dulbecco soit directement impliqué dans les recherches, mais il leur avait enseigné les méthodes technologiques pour la culture des virus et la purification de l'enzyme[4]. En 1964, il reçoit le prix Lasker.
Renato Dulbecco et son groupe ont principalement démontré que l'infection de cellules par certains types de virus, dits oncovirus, aboutissait à l'incorporation de matériel génétique viral dans la cellule hôte, en particulier des oncogènes pouvant conduire à la transformation tumorale de ces cellules. Ce mécanisme peut dans certains cas entraîner la formation de cancers chez l'homme. Il a été un précurseur de la compréhension des mécanismes moléculaire de la carcinogenèse induite par les virus.
Par ailleurs, son nom reste attaché dans l'histoire de la biologie cellulaire à la mise au point de milieux de culture pour les cellules eucaryotes, dont le fameux milieu de Dulbecco (DMEM) utilisé quotidiennement dans les laboratoires du monde entier.
(en) Autobiographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)