Создана в 2006 году. В лаборатории ведутся молекулярно-генетические исследования различных групп позвоночных животных фауны России и Евразии. Работа лаборатории направлена на изучение генетического полиморфизма видов и популяций животных в различных условиях существования, генетических механизмов поддержания целостности вида и внутривидовой структуры. Помимо этого проводятся таксономические исследования, связанные с ревизией отдельных родов млекопитающих. Подобные исследования имеют большое значение для понимания фундаментальных общебиологических, экологических и эволюционных процессов, а также для формирования новых подходов и методов исследования разнообразия животных.

Основными научными направлениями Лаборатории являются:

• изучение видовых генетических характеристик отдельных видов животных с целью выявления внутривидовых границ изменчивости;

• изучение таксономии близкородственных, криптических и скрытых видов позвоночных животных молекулярно-генетическими методами;

• изучение полиморфизма природных популяций млекопитающих с использованием широкого набора маркеров митохондриальной, ядерной и микросателлитной ДНК;

• изучение молекулярно-генетическими методами процесса и результатов межвидовой гибридизации млекопитающих, а также дальнейшей судьбы гибридных особей и популяций;

• изучение генетической структуры ареалов млекопитающих в рамках метапопуляционной теории;

• изучение видовой структуры и генетического полиморфизма популяций грызунов в условиях сильно фрагментированной и антропогенно нарушенной среды обитания.

В Лаборатории имеется оборудование для проведения полного цикла молекулярно-генетических исследований, начиная от этапа выделения образцов ДНК из биопроб, амплифицирования, и заканчивая полноразмерным секвенированием интересующих фрагментов ДНК: 8–капиллярный генетический анализатор ABI 3500 – секвенатор (Applied Biosystems, США), амплификаторы GепеАmр PCR System 9700, SimplAmp (Applied Biosystems, США) центрифуги (Eppendorf, Германия), дозаторы (Gilson, Франция; Eppendorf, Германия), электрофоретические камеры (BioRad, США), система документирования форетических исследований GelDoc (BioRad, США), сопутствующее лабораторное оборудование (термостаты, PCR–боксы, холодильное оборудование).

Лаборатория имеет широкие связи с отечественными и зарубежными научно-исследовательскими учреждениями и участвует в совместных проектах по изучению различных вопросов биологии животных. Результаты исследований, выполненных в лаборатории, публикуются в ведущих отечественных и мировых научных изданиях. Ежегодно на базе лаборатории проходят стажировку сотрудники ведущих научных и образовательных учреждений РФ (МГУ им. М.В.Ломоносова, ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН, УлГПУ им. И.Н. Ульянова).

В настоящее время научная группа лаборатории (С.В. Титов, руководитель; Смирнов Д.Г., Ермаков О.А., Кузьмин А.А., Симаков М.Д., Иванов А.Ю.) проводит исследования в рамках научных проектов РФФИ и госзадания Минобрнауки.