Одељење за молекуларну биологију обједињује најзначајнија сазнања и искуства стечена током истраживања која су одпочела раних 1970-тих година. Одељење је првобитно основано као Лабораторија за биохемију развића под руководством др Љиљане Шеваљевић, са тежиштем на истраживањима молекуларне биологије ембриона морског јежа, нарочито динамике једарних протеина (нехистонских протеина и протеина једарног матрикса) у стадијумима развића бластуле, гаструле и плутеуса. Временом је интересовање групе преусмерено на истраживања основне манифестације адаптабилног одговора организма акутно-фазног (АФ) одговора који је индукован код лабораторијског пацова сублеталном опаротином. Из ових истраживања проистекла је карактеризација динамичних промена једарног матрикса током АФ одговора, као и транс-фактора укључених у регулацију гена за АФ реактанте (АФР) групе серумских протеина чија се синтеза значајно увећава током АФ одговора. Касније је, у циљу изучавања више типова трауме, проширена палета индусера у виду различитих експерименталних модел система трауме као што су: инфламација индукована иницирањем терпентинског уља, тровање сублеталним дозама органофосфатних једињења, излагање јонизујућем зрачењу, редукован режим исхране, као и изучавања контроле експресије гена АФ одговора током ембрионалног развића пацова. Резултати ових истраживања су показали да различити регулаторни механизми, у виду умрежене интеракције између хуморалних и ћелијских (једарних) медијатора, леже у основи фине регулације синтезе одговарајућих АФР у зависности од врсте трауме.

У Одељењу за молекуларну биологију су изучавани адаптабилни механизми који се покрећу у организму током акутног поремећаја хомеостазе после излагања пацова јонизујућем зрачењу (у акутном радијационом синдрому) и за време хроничног поремећаја хомеостазе код дијабетеса. Испитивања су превасходно била оријентисана ка разумевању молекулских сигнала и молекулских регулатора који утичу на експресију гена за АФР, као што су а1-кисели гликопротеин, а2-макроглобулин и хаптоглобин. Део истраживања био је усмерен ка изучавању процеса укључених у репарацију ДНК и ћелијску смрт, као и активности поли(АДП-рибозил) полимеразе (PARP-1) у регулацији хомеостазе у условима оксидативног стреса. Истраживања су била усмерена и на изучавање специфичног типа акутне озледе јетре пацова, крионекрозе. Добијени резултати су показали да крионекрозу карактерише уређен след молекулских догађаја иако је она пример непрограмиране ћелијске смрти, одн. типичне некрозе. Тренутна истраживања у Одељењу за молекуларну биологију усредсређена су на изучавања сигналних молекула у дијабетесу, одн. на идентификацију потенцијалних биолошких маркера укључених у модификацију и интеграцију сигналних путева у дијабетесу.

Истраживачи Одељења за молекуларну биологију су са пуним радним временом ангажовани у основним истраживањима у којима примењују савремене технике молекуларне биологије. Ангажовани су као ментори у изради дипломских радова и докторских дисертација. Сарадници одељења су били предавачи молекуларно биолошких предмета на Департману за биологију и екологију Природно-математичког факултета Универзитета у Новом Саду, а тренутно су ангажовани на предметима Принципи протеомике и Биологија ћелије на докторским студијама Биолошког факултета Универзитета у Београду.