Οι εκκινητές ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην αντιγραφή δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), την αντιγραφή μορίων DNA που συμβαίνει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Η αντιγραφή επιτρέπει σε έναν οργανισμό να μεταφέρει γενετικές πληροφορίες, που περιέχονται σε ένα αντίγραφο του DNA του, στους απογόνους του. Οι εκκινητές RNA βοηθούν στην έναρξη αντιγραφής σε μοριακό επίπεδο. Δρουν σε συνδυασμό με πολλά ένζυμα ή πρωτεΐνες, που καταλύουν τις αντιδράσεις που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία.
Το RNA, όπως το DNA, είναι μόριο που αποτελείται από υπομονάδες που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο σε αλυσίδα RNA ή DNA περιέχει μια χημική ένωση γνωστή ως νουκλεοβάση. Οι νουκλεοβάσεις του DNA είναι η αδενίνη, η θυμίνη, η γουανίνη και η κυτοσίνη. Στο RNA, η ένωση ουρακίλη χρησιμοποιείται στη θέση της θυμίνης, αλλά οι άλλες νουκλεοβάσεις είναι οι ίδιες όπως στο DNA.
Κάθε νουκλεοβάση σε ένα κλώνο RNA ή DNA δεσμεύεται χημικά με μια συμπληρωματική νουκλεοβάση σε έναν άλλο κλώνο DNA ή RNA για να σχηματίσει ένα ζεύγος βάσεων, δημιουργώντας μια διπλή έλικα. Η αδενίνη ζευγαρώνει με θυμίνη ή ουρακίλη, ενώ η γουανίνη με κυτοσίνη. Το μοτίβο των επαναλαμβανόμενων μονάδων δημιουργεί μια ακολουθία στην οποία μπορούν να αποθηκευτούν γενετικές πληροφορίες.
Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, το ένζυμο ελικάση διασπά τους δεσμούς μεταξύ των νουκλεοτιδίων και διαχωρίζει το μόριο του DNA στα δύο συστατικά σκέλη του. Ένα άλλο ένζυμο, η πολυμεράση DNA, συνδέει συμπληρωματικά νουκλεοτίδια σε κάθε μονόκλωνο. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ένα αντίγραφο του αρχικού μορίου DNA χρησιμοποιώντας κάθε ένα από τα δύο συμπληρωματικά σκέλη ως πρότυπο.
Η πολυμεράση DNA μπορεί να προσθέσει νουκλεοτίδια σε έναν αναπτυσσόμενο κλώνο, αλλά δεν μπορεί να δημιουργήσει ένα νέο σκέλος από την αρχή. Εδώ εισέρχονται οι εκκινητές RNA. Οι εκκινητές RNA είναι κοντοί κλώνοι περίπου 10 ή 11 νουκλεοτιδίων ο καθένας και σχηματίζονται από το ένζυμο πριμάση. Η πριμάση συνδέεται με την ελικάση για να σχηματίσει μια δομή γνωστή ως πρωτόσωμα. Το πρωτόσωμα προσκολλά συμπληρωματικά νουκλεοτίδια στο μονόκλωνο μόριο DNA, δημιουργώντας έναν εκκινητή RNA και η δράση των εκκινητών RNA κατά μήκος της αλυσίδας δημιουργεί πολυμεράση DNA.
Η διάταξη των ατόμων μέσα στα μόρια νουκλεοτιδίων προκαλεί κατευθύνσεις οι αλυσίδες DNA και RNA – κάθε σκέλος έχει έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό. Τα άκρα των κλώνων ονομάζονται με βάση την περιοχή του μορίου νουκλεοτιδίου με το οποίο τερματίζονται. Το άκρο των πέντε πρώτων (5 ‘) ενός κλώνου καταλήγει με το πέμπτο άτομο άνθρακα στη δομή δακτυλίου άνθρακα του μορίου. Τα συμπληρωματικά σκέλη προσανατολίζονται το ένα απέναντι στο άλλο, οπότε το άλλο σκέλος θα είχε ένα άκρο τριών πρώτων (3 ‘) σε αυτήν τη θέση, καταλήγοντας στο τρίτο του άτομο άνθρακα. Για να το απεικονίσετε αυτό, εάν ένας κλώνος διπλής έλικας τρέχει από 5 ‘έως 3’ από αριστερά προς τα δεξιά, ο αντίθετος κλώνος πρέπει να τρέχει από 3 ‘έως 5’ από αριστερά προς τα δεξιά.
Η πολυμεράση DNA μπορεί να προσθέσει νουκλεοτίδια μόνο στο 3 ‘άκρο, δουλεύοντας προς το άκρο 5’. Απαιτείται μόνο ένας εκκινητής RNA για να ξεκινήσει αυτή η διαδικασία από τον κύριο κλώνο, ο οποίος τελειώνει σε 3 ‘. Η αναπαραγωγή του απέναντι υστέρου κλώνου είναι πιο περίπλοκη. Η πολυμεράση DNA προσθέτει νουκλεοτίδια προς τα πίσω κατά μήκος αυτής της αλυσίδας κατά διαστήματα, λειτουργώντας σε σύντομες αλληλουχίες καθώς οι κλώνοι διασπώνται. Κάθε αλληλουχία απαιτεί έναν εκκινητή RNA στην αρχή του, έτσι απαιτούνται αρκετοί εκκινητές RNA για να αναπαραχθεί ο καθυστερούμενος κλώνος.