Ada tiga makromolekul penting dalam semua spesies kehidupan. Asam ribonukleat (RNA) adalah salah satu dari ketiganya, dan RNA memiliki kemampuan luar biasa sebagai molekul beruntai tunggal untuk mengambil bentuk tiga dimensi melalui ikatan hidrogen ganda yang membentuk perancah struktural sekundernya. Dua makromolekul penting lainnya adalah asam deoksiribonukleat (DNA) dan protein; Dari keduanya, RNA memiliki banyak kesamaan dengan protein dalam fungsi dan kesamaan dengan DNA dalam struktur kimia. Ada juga RNA untai ganda, tetapi jarang. RNA untai tunggal mengkatalisis reaksi biologis, adalah penerima dan pemancar untuk sinyal seluler, dan membantu dalam kontrol ekspresi gen.
Pada 2011, RNA untai tunggal telah menjadi objek dari tujuh Hadiah Nobel. Banyak penelitian antara hadiah membuat penemuan tugas RNA, yang mengarah ke kemajuan yang signifikan dalam ilmu biologi dan kedokteran. RNA untai tunggal ditemukan pada tahun 1868, namun disalahartikan, dan baru pada tahun 1959 ia menerima fokus Nobel, ketika Ochoa dan Kornberg menerima Hadiah Nobel dalam Kedokteran setelah mensintesis RNA di laboratorium melalui penggunaan enzim — lagi salah karakterisasi; itu bukan sintesis sejati tetapi prosedur degradasi. Pada tahun 1960-an dan 1970-an, dua hadiah lagi diberikan untuk penemuan bahwa RNA untai tunggal tidak hanya dapat membawa informasi genetik, tetapi juga berfungsi sebagai katalis reaksi biologis dan untuk penemuan bahwa retrovirus dapat, melalui enzim, mereplikasi RNA menjadi DNA, membuat jenis replikasi jalan dua arah. Pada 1980-an hingga 2006, empat hadiah lagi diberikan untuk penemuan dalam penyambungan RNA, lebih banyak fungsi katalis, fungsi microRNA, dan transkripsi RNA.
RNA untai tunggal berperan penting dalam sintesis protein; ketika protein dibentuk di ribosom, itu adalah messenger RNA (mRNA) yang mengarahkan perakitan dan bersama-sama dengan transfer RNA (tRNA) memberikan asam amino yang menyertainya untuk mengikat dan membentuk protein. Pabrik protein ribosom menerima informasi genetik dari mRNA dan 80 nukleotida tRNA berperan penting dalam translasi asam amino ke protein yang baru terbentuk. Dengan menggunakan DNA sebagai cetakan, enzim yang dikenal sebagai RNA polimerase mentranskripsi RNA untuk untai baru RNA untai tunggal. Enzim yang sama ini menggunakan cetakan RNA ketika virus RNA seperti virus polio mencoba mereplikasi materi virusnya. Ada metode untuk mengukur dan menyaring fungsi RNA untai tunggal yang penting dalam memahami ikatan antara RNA dan protein. Pemetaan interferensi analog nukleotida (NAIM) menemukan identitas molekul RNA tertentu yang mengikat protein kurang baik daripada pengikatan RNA tipe liar, untuk lebih memahami perilaku pengikatan mediasi dengan protein.
Karena RNA membawa informasi genetik, virus RNA mengandung replikasi RNA dalam genom mereka serta berbagai protein yang dikodekan oleh genom itu. Beberapa protein melindungi genom virus ini saat menerjemahkan dirinya ke sel inang baru. Virus-virus ini dengan replikasi RNA penduduk pada gilirannya membalikkan transkripsi DNA dan membentuk RNA untai tunggal baru yang menyebarkan virus lebih lanjut. Ada empat kelompok virus RNA yang menyebarkan campak, gondok, rabies, influenza, demam kuning dan ensefalitis kuda di antara sejumlah penyakit lain, dan setiap kelompok memiliki metodenya sendiri dalam mereplikasi genom virus.
Diketahui bahwa rhinovirus, termasuk flu biasa, adalah RNA beruntai tunggal yang bereplikasi di sitoplasma sel dengan memproses protease virus yang menghasilkan pelepasan protein yang terinfeksi oleh virus. RNA untai tunggal juga terkait dengan jenis peradangan yang mungkin bertanggung jawab untuk fibrosis jantung janin yang dapat menyebabkan blok jantung dengan cara reaksi autoimun, yang menyebabkan cacat jantung bawaan. Namun, ada penemuan tentang RNA yang dapat menggunakan RNA untuk membungkam gen di dalam tubuh yang dapat menyebabkan penyakit. Mengetahui bahwa ada bagian kecil RNA yang mengganggu pembuatan protein, beberapa orang percaya suatu hari nanti, RNA untai tunggal akan mengirimkan obat-obatan langsung ke protein.