分子生物学 （ぶんしせいぶつがく、英 : molecular biology ）は、生命 現象を分子 を使って説明（理解）することを目的とする学問である[ 1]
分子生物学という名称は1938年ウォーレン・ウィーバー により提唱された[ 2] 量子力学 の確立やX線回折 の利用等により物質の分子構造 が明らかになりつつあったことから、まだ謎に満ちていた生命現象（中でも遺伝 現象）をも物質の言葉で記述したいという希望の表明であった。当時、遺伝の染色体説 はすでに確立し、遺伝学 はショウジョウバエ などを用いて目覚ましく進歩していたが、生体高分子 として知られていたタンパク質 と核酸 のいずれが遺伝を担っているのかも、遺伝子 が具体的に何を決めるのかも不明だった。ドイツ を中心とする当時の物理学 者たち（アメリカ に亡命した人も多い）もこの問題に深い関心をもち、特にマックス・デルブリュック は物理学から遺伝学に転向した。また物理学者から見た生命観を述べたシュレーディンガー の名著『生命とは何か 』（1944年）も大きな影響を与えた[ 3]
デルブリュックは研究対象をショウジョウバエからバクテリオファージ （細菌 に寄生するウイルス ）に転換して「ファージグループ」と呼ばれる学派を主宰し、これが分子生物学の創成に大きく寄与した。1940年、ジョージ・ビードル とエドワード・テータム （やはりショウジョウバエからの転向組である）はアカパンカビ を用いて、遺伝子とタンパク質の間に一対一の関係があることを示した（一遺伝子一酵素説 ）。このように単純なモデル生物 から始める方法は分子生物学で標準的な研究法となる。1928年、フレデリック・グリフィスは肺炎球菌 のR型菌にS型の死菌を与えるだけでS型菌に形質転換 できることを示し（グリフィスの実験 ）[ 4] オズワルド・アベリー らはこの「形質転換の原理」がデオキシリボ核酸 （DNA）によることを発見した[ 5]
そして戦後、イギリス とアメリカのグループがこのDNA分子の構造を明らかにしようと競争した末、1953年 にジェームズ・ワトソン とフランシス・クリック が二重らせん構造 [ 6] メセルソン-スタールの実験 で証明された半保存的複製 を通じて）遺伝をも説明する画期的発見であり、これにより分子生物学が本格的に始まった。
1960年代になるとDNAとタンパク質の情報を仲介する伝令RNA （mRNA）が発見され、さらにDNA情報とタンパク質構造との関係すなわち遺伝暗号 が明らかにされた。一方ジャック・モノー とフランソワ・ジャコブ は細菌による研究から、調節タンパク質がDNA上の遺伝子に結合しmRNAの転写を調節することを明らかにした（オペロン説 ）[ 7] 高等生物 でもこれに似た転写因子 が遺伝子発現調節で主要な働きをしていることが明らかになった。このように遺伝情報はDNA→mRNA→タンパク質というふうに一方向に伝達されることが確定し、この図式はセントラルドグマ [ 8] 逆転写 ）、つまりセントラルドグマの例外もあることが発見された。こうして遺伝現象の基本的な部分は分子の言葉で記述されるようになった。
1970年代には高等生物も分子生物学の対象となる。この背景には目覚しい技術的進歩があった。
1970年代半ばまでに各種のDNA修飾酵素 が単離され、人工的な遺伝子組換え バイオハザード の恐れが指摘され、アシロマ会議 での議論の結果、科学者は厳格な自主規制のもとで研究を進めることとなった。遺伝子組換え技術は分子生物学をさらに発展させ、またバイオテクノロジー の重要な柱ともなった。この分野での他の画期的な技術には、70年代後半から発展したDNAシークエンシング （サンガー法により、遺伝子配列が容易に「決定できる」ようになった）と、80年代に開発されたポリメラーゼ連鎖反応 （PCR）がある。
1970年代から80年代にかけて、がん の研究を直接の目的として動物の遺伝子研究が推進され、多数のがん遺伝子 が発見されるとともに、細胞内シグナル伝達 経路が明らかにされていった。
全ゲノム 解読を目指したゲノム計画では、1990年には既にゲノムプロジェクト が始まり、2000年にはヒトのほぼ全ゲノムが解読された。
富澤純一 （1989年-1997年国立遺伝学研究所 第6代所長）がアメリカから帰国後、アメリカで起こった分子生物学を理解できる研究者を育てるために第一回ファージ講習会を1961年8月金沢大学医学部の実習室を使って10日間開催したことが日本の分子生物学が発展する重要な契機となった。第三回から第七回までのファージ講習会は四国の大阪大学微生物病研究会観音寺研究所で開かれた。このファージ講習会で分子生物学を学んだ研究者が中心となり日本の分子生物学研究の基盤を造った。（朝日選書 渡辺政隆著 DNAの謎に挑む 遺伝子探求の一世紀より）
1978年には渡邊格 らを中心として日本分子生物学会 が結成された。当初の会員数は600人程度で年会の演題数も160程度であったが、1998年には会員数が1万人を超え、年会の演題数も2千を超えるまでになった。
^ サダヴァ・デイヴィッドほか著（2010）『カラー図解 アメリカ版 大学生物学の教科書 第3巻 分子生物学』石崎泰樹・丸山敬 監修、吉河歩・浅井将翻訳、講談社 〈ブルーバックス 〉
^ Weaver, Warren (1970). “Molecular biology: origin of the term” . Science 170 (3958): 581-582. doi :10.1126/science.170.3958.581-a . https://science.sciencemag.org/content/170/3958/581.2 . ^ エルヴィン・シュレーディンガー著（1944年）『生命とは何か 物理的にみた生細胞』 岡小天・鎮目恭夫 共訳、岩波書店 〈岩波文庫 〉、2008年5月
^ Griffith, F., J. Hyg., Cambridge, Eng., 1928, 27, 113.
^ Avery, Oswald T., Colin M. MacLeod, and Maclyn McCarty. Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types. Journal of Experimental Medicine 79, 2 (1 February 1944): 137-158.
^ Watson JD, Crick FH. Molecular structure of nucleic acids: a structure for deoxyribose nucleic acid. J.D. Watson and F.H.C. Crick. Published in Nature, number 4356 April 25, 1953. Nature. 1974 Apr 26;248(5451):765.
^ Jacob, F., Monod, J. 1961. Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. J. Mol. Biol. 3, 318-356.
^ Crick, F.H.C. (1958): On Protein Synthesis. Symp. Soc. Exp. Biol. XII, 139-163.
H.F.ジャドソン著、野田春彦 翻訳『分子生物学の夜明け（上下）―生命の秘密に挑んだ人たち』、東京化学同人 、1982年
西方敬人・真壁和裕『超実践バイオ実験イラストレイテッド レッスン1 キットも活用遺伝子実験 （細胞工学別冊）』学研メディカル秀潤社 、2005年
西方敬人・真壁和裕『超実践バイオ実験イラストレイテッド レッスン2 遺伝子実験ステップアップ （細胞工学別冊）』学研メディカル秀潤社、2006年
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