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La biologie moléculaire étudie les bases de l'activité vitale des organismes au niveau des macromolécules. L'objectif de la biologie moléculaire est d'établir le rôle et les mécanismes de fonctionnement de ces macromolécules sur la base de la connaissance de leurs structures et de leurs propriétés. Historiquement, la biologie moléculaire s'est formée lors du développement des branches de la biochimie étudiant les acides nucléiques et les protéines. Alors que la biochimie étudie le métabolisme, la composition chimique des cellules vivantes, les organismes et les processus chimiques qui s'y déroulent, la biologie moléculaire se concentre sur l'étude des mécanismes de transmission, de reproduction et de stockage de l'information génétique. L'objet d'étude de la biologie moléculaire est constitué par les acides nucléiques eux-mêmes - désoxyribonucléique (ADN), ribonucléique (ARN) - et les protéines, ainsi que leurs complexes macromoléculaires - chromosomes, ribosomes, systèmes multienzymatiques qui assurent la biosynthèse des protéines et des acides nucléiques. La biologie moléculaire délimite également les objets de recherche et coïncide partiellement avec la génétique moléculaire, la virologie, la biochimie et un certain nombre d'autres sciences biologiques connexes.