Загальними напрямками роботи кафедри молекулярної біотехнології та біоінформатики є дослідження фізико-хімічних механізмів функціонування живого на різних рівнях організації, структурних механізмів взаємодії біополімерів між собою та з низькомолекулярними речовинами, впливу фізико-хімічних факторів на клітинний метаболізм, in silico дизайн нових сполук з високою активністю щодо заданих молекулярних мішеней та розробка високоафінних біосенсорів нового покоління.

 
Серед досліджень, що проводяться на кафедрі, слід зазначити наступні:
  • пошук універсальних фізико-хімічних основ специфічності взаємодії між компонентами нуклеопротеїдних комплексів і встановлення ролі прототоропної таутомерії і конформаційної мінливості компонентів нуклеїнових кислот та перенесення протону в елементарних актах білково-нуклеїнового та нуклеїново-нуклеїнового впізнавання;
  • удосконалення і застосування методів молекулярної динаміки для відтворення структури і поведінки білків та білкових комплексів;

  • структурний аналіз висококонсервативних білків та дослідження їх специфічної афінності. Класична (аналіз послідовностей) та структурна (аналіз особливостей структури і поведінки) біоінформатика різних типів нуклеотид-зв’язуючих білків;
  • дослідження екзон-інтронної архітектури генів, що кодують нуклеотид-зв’язуючі білки; білкова інженерія, структурна біоінформатика АРСаз. Дослідження молекулярних механізмів дії аміноацил-тРНК синтетаз (APC) вищих еукаріотів та ролі функціональної динаміки в процесах білково-нуклеїнового впізнавання;

  • розробка та застосування методів білкової інженерії, спрямованих на конструювання нових білків із зміненими та унікальними властивостями; розробка науково-технологічних засад створення новітніх біоаналітичних систем (біосенсорів) на основі електрохімічних та оптичних перетворювачів і біологічного матеріалу як чутливих елементів;
  • вивчення молекулярних основ взаємодії ферментів із субстратами та інгібіторами за допомогою електрохімічних сенсорів. Проведення досліджень взаємодії іммобілізованих ферментів із субстратами та інгібіторами та визначення основних кінетичних характеристик ферментів.

    Дослідження проводяться у співробітництві з науковцями США, Канади, Франції, Іспанії, Польщі та Німеччини.

    Кафедра забезпечує викладання курсів: молекулярна та квантова біофізика, молекулярна біологія, біоінформатика, біомолекулярна електроніка, вибрані розділи загальної біології та цитології, природні сполуки і біомолекули, сучасні біотехнології та клітинні технології, біомедичні технології та інші.