Όλες οι γενετικές πληροφορίες για έναν οργασμό περιέχονται στο δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA), που βρίσκεται μέσα στα κύτταρά του. Είναι ευθύνη του ριβονουκλεϊκού οξέος του κυττάρου (RNA) να χρησιμοποιήσει αυτές τις γενετικές πληροφορίες για να συνθέσει όλες τις πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τη ζωή τόσο του κυττάρου όσο και του οργανισμού. Το RNA είναι ένα από τα τρία μακρομόρια που απαιτούνται για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. τα άλλα δύο είναι DNA και πρωτεΐνες. Για τη διεξαγωγή της διαδικασίας σύνθεσης πρωτεϊνών, υπάρχουν τρεις τύποι RNA: αγγελιοφόρο RNA, ριβοσωμικό RNA και μεταφορικό RNA.
Οι γενετικές πληροφορίες που περιέχονται στο DNA αποτελούνται από πολλά τμήματα γονιδίων, που ονομάζονται αλληλόμορφα. Κάθε αλληλόμορφο αντιπροσωπεύει το σχέδιο για την παραγωγή μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης. Αυτές οι πρωτεΐνες κατασκευάζονται από περίπου 20 αμινοξέα, τα οποία μπορούν να θεωρηθούν ως τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Η ακριβής σειρά αμινοξέων για μια δεδομένη πρωτεΐνη κωδικοποιείται στο DNA μέσω μιας σειράς νουκλεοτιδίων, ομαδοποιημένων σε σύνολα τριών. Κάθε ένα από αυτά τα τρίδυμα νουκλεοτιδίων, που ονομάζονται κωδικόνια, αντιστοιχεί σε έναν τύπο αμινοξέος.
Το RNA αγγελιοφόρου (mRNA) αντιπροσωπεύει ένα αντίγραφο ενός από αυτά τα αλληλόμορφα DNA. Το mRNA περιέχει όλα τα νουκλεοτιδικά τρίδυμα, ή κωδικόνια, που απαιτούνται για τη σύνθεση μιας δεδομένης πρωτεΐνης, συμπεριλαμβανομένης της κατάλληλης αλληλουχίας. Όταν το κύτταρο καθορίσει ότι η πρωτεΐνη που περιέχεται στο mRNA είναι απαραίτητη, το mRNA μετακινείται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου, όπου συνδέεται με ένα ριβοσώμα. Είναι τα τρίδυμα νουκλεοτιδίων του mRNA που «διαβάζονται» από τους επιστήμονες και όχι τα τρίδυμα του DNA.
Το ριβοσωμικό RNA (rRNA) συνδυάζεται με πρωτεΐνες στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου για να σχηματίσει ριβοσώματα. Αυτά τα ριβοσώματα συνδέονται με το mRNA και διευκολύνουν τη σύνθεση της νέας πρωτεΐνης. Το rRNA κινείται προς τα κάτω στο μήκος του κλώνου του mRNA, σαν φερμουάρ, συνδέοντας τα απαιτούμενα αμινοξέα μεταξύ τους.
Το RNA μεταφοράς (tRNA) είναι υπεύθυνο για την παροχή των κατάλληλων αμινοξέων στα ριβοσώματα. Υπάρχουν τουλάχιστον 20 διαφορετικά tRNA – ένα για κάθε αμινοξύ. Κάθε tRNA φέρει το καθορισμένο αμινοξύ του και ένα αντίστοιχο αντικωδικόνιο. Αυτό το αντικωδικόνιο είναι ένα νουκλεοτιδικό τρίδυμο που είναι το αντίθετο ταίριασμα του κωδικονίου του mRNA με το δεδομένο αμινοξύ. Το tRNA διαβάζει το mRNA και, αν το αντίκωδονό του ταιριάζει με το κωδικόνιο του mRNA, απελευθερώνει το αμινοξύ του στο rRNA για επεξεργασία.
Το σύστημα RNA του κυττάρου είναι μια διαδικασία δύο σταδίων. Πρώτον, οι γενετικές πληροφορίες για ένα αλληλόμορφο στο DNA αντιγράφονται σε ένα κλώνο mRNA από ένζυμα πολυμεράσης RNA, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μεταγραφή. Δεύτερον, οι πληροφορίες για το mRNA χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση μιας πρωτεΐνης μέσω μιας μετάφρασης κλήσης διεργασίας.
Η διαδικασία μετάφρασης του κελιού αποτελείται από τρεις δραστηριότητες που διεξάγονται ταυτόχρονα. Το mRNA χρησιμεύει ως σχέδιο πρωτεΐνης, κατευθύνοντας τη συναρμολόγηση της πρωτεΐνης. Το rRNA χρησιμεύει ως το εργοστάσιο, παρέχοντας υποστήριξη για τη δομή και συνδέοντας μαζί τα αμινοξέα. Το tRNA χρησιμεύει ως φορέας παροχής, μεταφέροντας τα κατάλληλα αμινοξέα στο ριβοσώμα όταν χρειάζεται. Το tRNA καθορίζει πότε χρειάζεται το αμινοξύ του διαβάζοντας το σχέδιο του mRNA.
Πολλοί ιοί, μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως λυτικός κύκλος, χρησιμοποιούν RNA για να αναπαραχθούν και να καταστρέψουν τον ξενιστή τους. Εγχέουν το επιβλαβές mRNA τους στον πυρήνα του κυττάρου ξενιστή. Το κύτταρο στη συνέχεια χρησιμοποιεί εν αγνοία του αυτό το mRNA για να συνθέσει περισσότερο από τον ιό. Τελικά, αυτά τα νέα σωματίδια ιού ξεφεύγουν από το κύτταρο και εξαπλώνονται σε άλλα κύτταρα ξενιστές, επαναλαμβάνοντας τον θανατηφόρο κύκλο.