Startery kwasu rybonukleinowego (RNA) odgrywają zasadniczą rolę w replikacji kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), kopiowaniu cząsteczek DNA, które występują we wszystkich żywych organizmach. Replikacja umożliwia organizmowi przekazywanie informacji genetycznej zawartej w kopii jego DNA potomstwu. Startery RNA pomagają zainicjować replikację na poziomie molekularnym. Działają w połączeniu z kilkoma enzymami lub białkami, które katalizują reakcje zaangażowane w ten proces.
RNA, podobnie jak DNA, jest cząsteczką składającą się z podjednostek zwanych nukleotydami. Każdy nukleotyd w łańcuchu RNA lub DNA zawiera związek chemiczny znany jako nukleozasada. Nukleozasady DNA to adenina, tymina, guanina i cytozyna. W RNA związek uracyl jest używany zamiast tyminy, ale inne zasady nukleinowe są takie same jak w DNA.
Każda nukleozasada w nici RNA lub DNA wiąże się chemicznie z komplementarną nukleozasadą na innej nici DNA lub RNA, tworząc parę zasad, tworząc podwójną helisę. Adenina łączy się z tyminą lub uracylem, natomiast guanina z cytozyną. Wzór powtarzających się jednostek tworzy sekwencję, w której można przechowywać informację genetyczną.
Podczas replikacji enzym helikaza rozdziela wiązania między nukleotydami i rozdziela cząsteczkę DNA na dwie składowe nici. Inny enzym, polimeraza DNA, przyłącza komplementarne nukleotydy do każdej pojedynczej nici. Ten proces tworzy duplikat oryginalnej cząsteczki DNA przy użyciu każdej z dwóch komplementarnych nici jako matrycy.
Polimeraza DNA może dodawać nukleotydy do rozwijającej się nici, ale nie może tworzyć nowej nici od zera. Tu właśnie wkraczają startery RNA. Startery RNA są krótkimi nićmi o długości około 10 lub 11 nukleotydów i są tworzone przez enzym primase. Primase wiąże się z helikazą, tworząc strukturę znaną jako primosom. Primosom przyłącza komplementarne nukleotydy do jednoniciowej cząsteczki DNA, tworząc starter RNA, a działanie starterów RNA wzdłuż łańcucha uruchamia polimerazę DNA.
Układ atomów w cząsteczkach nukleotydów powoduje, że nici DNA i RNA mają kierunkowość — każda nić ma określoną orientację. Końce nici są nazwane na podstawie obszaru cząsteczki nukleotydu, z którą się kończą. Pięć pierwszych (5′) końca nici kończy się piątym atomem węgla w strukturze pierścienia węglowego cząsteczki. Dopełniające się nici są zorientowane naprzeciw siebie, więc druga nić miałaby w tym miejscu koniec z trzema pierwszymi (3′), kończący się trzecim atomem węgla. Aby to sobie wyobrazić, jeśli jedna nić podwójnej helisy biegnie od 5′ do 3′ od lewej do prawej, przeciwna nić musi biec od 3′ do 5′ od lewej do prawej.
Polimeraza DNA może dodawać nukleotydy tylko do końca 3′, pracując w kierunku końca 5′. Do rozpoczęcia tego procesu od wiodącej nici, która kończy się na 3′, potrzebny jest tylko jeden starter RNA. Replikacja przeciwnej nici opóźnionej jest bardziej skomplikowana. Polimeraza DNA dodaje nukleotydy do tyłu wzdłuż tej nici z przerwami, pracując w krótkich sekwencjach, gdy nici są rozdzielane. Każda sekwencja wymaga na początku startera RNA, więc do replikacji opóźnionej nici potrzeba kilku starterów RNA.