La genética molecular (no confundir con la biología molecular) es el campo de la biología que estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular. La genética molecular emplea los métodos de la genética y la biología molecular.1 Se denomina de esta forma para diferenciarla de otras ramas de la genética como la genética ecológica, lagenética de poblaciones y la genética económica.
 

Ramas de la genética molecular
 

Un área importante dentro de la genética molecular es el uso de la información molecular para determinar los patrones de descendencia y por tanto, la correcta clasificación científica de los organismos, lo que se denomina sistemática molecular, mientras que al establecimiento de relaciones de parentesco se llama filogenia molecular lo cual se diferencia con el método de genes que aparecen en el mundo y el universo.

Junto con la determinación de la matriz de descendientes, la genética molecular ayuda a comprender las mutaciones genéticas que pueden causar ciertos tipos de enfermedades. A través de la utilización de sus métodos y los de la biología molecular, la genética molecular descubre las razones por las cuales las características son realizadas y cómo y porqué algunas pueden sufrir mutaciones.
 

Forward genetics
 

Una de las primeras herramientas utilizada por los genetistas moleculares fue el rastreo genético. El objetivo de esta técnica es identificar el gen que es responsable por un determinado fenotipo. Muchas veces se usa un agente mutagénico para acelerar este proceso. una vez aislados los organismos mutantes, se hace posible identificar molecularmente al gen responsable por la mutación.
 

Reverse genetics
 

Aunque los rastreos de la forward genetics sean eficaces, podemos usar un abordaje más directo: determinar el fenotipo resultante de la mutación de un determinado gen. A esto se le llama reverse genetics. En algunos organismos, tales como levaduras, es posible inducir una deleción en un gen específico, creando un bloqueo de genes. una alternativa posible es inducir deleciones aleatorias en el ADN y seleccionar posteriormente las deleciones en genes de interés , usar ARN interferente y crear organismos transgénicos con una sobreexpresión del gen de interés.
 

Técnicas utilizadas en genética molecular
 

Existen tres técnicas de biología molecular utilizadas por la genética molecular: amplificación; separación y detección de secuencias. La reacción en cadena de la polimerasa es específicamente utilizada para la amplificación, un "instrumento indispensable para una gran variedad de aplicaciones".2 En la técnica de separación y detección el ADN y elARNm son aislados a partir de sus células. La expresión del gen en células u organismos es hecha en un local o tiempo que no es normal para ese gen específico.
 

Amplificación
 

Hay otros métodos para la amplificación, además de la reacción en cadena de la polimerasa. La clonación de ADN en bacterias es también una forma de amplificar ADN en genes.

Reacción en cadena de la polimerasa

Artículo principal: Reacción en cadena de la polimerasa

Los principales materiales utilizados en la reacción en cadena de la polimerasa son nucleótidos del ADN, o ADN molde (template), partidores (primers) y la Taq polimerasa. Los nucleótidos de ADN son la base para el nuevo ADN; el ADN molde es la secuencia específica a ser amplificada, los partidores son nucleótidos complementarios que pueden ir en ambos lados del ADN molde y; la polimerasa Taq es una enzima térmicamente estable, que salta e inicia la producción de ADN nuevo a las temperaturas elevadas necesarias para la reaccíon. Con esta técnica no es necesario usar las bacterias vivas ni células; todo lo que se necesita es la secuencia de bases del ADN y los materiales listados arriba.

Clonación de ADN en bacterias

El término clonación para este tipo de amplificación envuelve hacer múltiples copias idénticas de una secuencia de ADN. La secuencia de ADN objetivo es entonces inserida en un vector de clonación. Una vez que este vector origina plásmido, a partir de un virus autorreplicante o una célula superior del organismo, cuando el ADN de tamaño apropiado es inserido el "alvo y fragmentos de ADN del vector son ligados" y crean una molécula de ADN recombinante. Las moléculas de ADN recombinantes son después colocadas en una cepa de bacterias (Escherichia coli generalmente), que producen varias copias idénticas por transformación. A transformación es el mecanismo de absorción de ADN que poseen las bactérias. Apenas una molécula de ADN recombinante puede ser clonada dentro de una única célula bacteriana, de modo que cada clon corresponde apenas a una inserción de ADN.