Kaikissa elämän lajeissa on kolme välttämätöntä makromolekyyliä. Ribonukleiinihappo (RNA) on yksi näistä kolmesta, ja RNA: lla on hämmästyttävä kyky yksijuosteisena molekyylinä ottaa kolmiulotteisia muotoja moninkertaisen vetysidoksen avulla, jotka muodostavat sen toissijaiset rakenteelliset rakennustelineet. Kaksi muuta välttämätöntä makromolekyyliä ovat deoksiribonukleiinihappo (DNA) ja proteiinit; Näistä kahdesta RNA: lla on monia yhtäläisyyksiä proteiineihin toiminnassaan ja yhtäläisyyksiä DNA: han kemiallisessa rakenteessa. On myös kaksijuosteista RNA: ta, mutta ne ovat harvinaisia. Yksijuosteinen RNA katalysoi biologisia reaktioita, on vastaanotin ja lähetin solusignaaleille ja auttaa geenien ilmentymisen kontrolloinnissa.
Vuodesta 2011 lähtien yksijuosteinen RNA on ollut seitsemän Nobel -palkinnon kohde. Paljon tutkimusta palkintojen välillä havaittiin RNA: n tehtävistä, mikä johti merkittävään kehitykseen biologisissa ja lääketieteellisissä tieteissä. Yksijuosteinen RNA löydettiin vuonna 1868, mutta se oli luonnehdittu väärin, ja vasta 1959 se sai Nobelin painopisteen, kun Ochoa ja Kornberg saivat lääketieteen Nobel -palkinnon syntetisoidessaan RNA: ta laboratoriossa entsyymin avulla – jälleen karakterisoitu väärin; se ei ollut todellinen synteesi vaan hajoamismenettely. 1960- ja 1970 -luvuilla jaettiin vielä kaksi palkintoa havainnoista, joiden mukaan yksijuosteinen RNA ei ainoastaan voinut kuljettaa geneettistä tietoa, vaan se toimii myös biologisten reaktioiden katalysaattorina ja havainnosta, että retrovirukset voisivat entsyymien välityksellä monistaa RNA: n DNA: ksi. tämäntyyppinen replikointi kaksisuuntainen katu. 1980 -luvulta vuoteen 2006 jaettiin neljä muuta palkintoa RNA -silmukoinnin löydöksistä, enemmän katalysoivista toiminnoista, mikroRNA -toiminnoista ja RNA -transkriptiosta.
Yksijuosteinen RNA on tärkeä proteiinisynteesissä; kun proteiineja muodostuu ribosomeihin, lähetin -RNA (mRNA) ohjaa kokoonpanoa ja yhdessä siirto -RNA: n (tRNA) kanssa toimittaa mukana olevia aminohappoja sitoutumaan ja muodostamaan proteiineja. Proteiinien ribosomaaliset tehtaat saavat geneettistä tietoa mRNA: lta ja tRNA: n 80 nukleotidia ovat tärkeitä aminohappojen kääntämisessä uusille proteiineille. Kun DNA: ta käytetään templaattina, RNA -polymeraasina tunnettu entsyymi transkriptoi RNA: n uusille yksijuosteisen RNA -juosteille. Tämä sama entsyymi käyttää RNA -malleja, kun RNA -virukset, kuten poliovirus, yrittävät monistaa virusmateriaalinsa. On olemassa menetelmä yksijuosteisen RNA -toiminnon mittaamiseksi ja seulomiseksi, joka on tärkeä RNA: n ja proteiinien välisen sidoksen ymmärtämisessä. Nukleotidianalogihäiriökartoitus (NAIM) havaitsee tiettyjen RNA-molekyylien identiteetin, jotka sitoutuvat proteiineihin huonommin kuin villityypin RNA: n sitoutumiset, jotta ymmärretään paremmin välittävä sitoutumiskäyttäytyminen proteiinien kanssa.
Koska RNA kuljettaa geneettistä tietoa, RNA -virukset sisältävät RNA: n replikaatioita genomissaan sekä erilaisia kyseisen genomin koodaamia proteiineja. Jotkut proteiinit suojaavat tätä virusgenomia, kun se muuttuu uuteen soluisäntään. Nämä virukset, joissa on RNA: n replikaatioita, puolestaan kääntävät DNA: n käänteiskopioinniksi ja muodostavat uuden yksijuosteisen RNA: n, joka levittää viruksia edelleen. On olemassa neljä RNA -virusten ryhmää, jotka levittävät tuhkarokkoa, sikotautia, raivotautia, influenssaa, keltakuumetta ja hevosen aivotulehdusta monien muiden sairauksien joukossa, ja jokaisella ryhmällä on oma menetelmä viruksen genomin replikoimiseksi.
Tiedetään, että rinovirukset, mukaan lukien flunssa, ovat yksijuosteista RNA: ta, joka replikoituu solun sytoplasmassa käsittelemällä virusproteaasia, joka johtaa viruksen tartuttamien proteiinien vapautumiseen. Yksijuosteinen RNA liittyy myös tulehdustyyppiin, joka voi olla vastuussa sikiön sydänfibroosista, joka voi johtaa sydämen tukkeutumiseen autoimmuunireaktion tavalla, mikä johtaa synnynnäisiin sydämen vajaatoimintoihin. RNA: sta on kuitenkin löytöjä, jotka voivat käyttää RNA: ta vaimentamaan kehossa olevia geenejä, jotka voivat aiheuttaa sairauksia. Tietäen, että RNA: ta on pieniä osia, jotka häiritsevät proteiinien valmistusta, jotkut uskovat jonain päivänä, että yksijuosteinen RNA toimittaa lääkkeitä suoraan proteiineille.