Υπάρχουν τρία βασικά μακρομόρια σε όλα τα είδη της ζωής. Το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) είναι ένα από αυτά τα τρία, και το RNA έχει την εκπληκτική ικανότητα ως μονόκλωνο μόριο να λαμβάνει τρισδιάστατα σχήματα μέσω του πολλαπλού δεσμού υδρογόνου που σχηματίζει τη δευτερεύουσα δομική σκαλωσιά του. Τα άλλα δύο βασικά μακρομόρια είναι το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) και οι πρωτεΐνες. Από αυτά τα δύο, το RNA έχει πολλές ομοιότητες με τις πρωτεΐνες στη λειτουργία και ομοιότητες με το DNA στη χημική δομή. Υπάρχουν επίσης δίκλωνα RNA, αλλά είναι σπάνια. Το μονόκλωνο RNA καταλύει βιολογικές αντιδράσεις, είναι δέκτης και πομπός κυτταρικών σημάτων και βοηθά στον έλεγχο των γονιδιακών εκφράσεων.
Από το 2011, το μονόκλωνο RNA ήταν το αντικείμενο επτά βραβείων Νόμπελ. Πολλή έρευνα μεταξύ των βραβείων έκανε ανακαλύψεις για τα καθήκοντα του RNA, οδηγώντας σε σημαντική πρόοδο στις βιολογικές και ιατρικές επιστήμες. Το μονόκλωνο RNA βρέθηκε το 1868, αλλά δεν χαρακτηρίστηκε σωστά, και μόλις το 1959 έλαβε το επίκεντρο του Νόμπελ, όταν ο Ochoa και ο Kornberg έλαβαν το Νόμπελ Ιατρικής μετά τη σύνθεση RNA σε εργαστήριο με τη χρήση ενζύμου – ξανά κακοχαρακτηρισμενος? δεν ήταν μια πραγματική σύνθεση αλλά μια διαδικασία υποβάθμισης. Στη δεκαετία του 1960 και 1970, απονεμήθηκαν δύο ακόμη βραβεία για ανακαλύψεις ότι το μονόκλωνο RNA όχι μόνο μπορούσε να μεταφέρει γενετικές πληροφορίες, αλλά λειτουργεί επίσης ως καταλύτης βιολογικών αντιδράσεων και για την ανακάλυψη ότι οι ρετροϊοί θα μπορούσαν, μέσω ενζύμων, να αντιγράψουν το RNA στο DNA, κάνοντας αυτός ο τύπος αντιγραφής είναι αμφίδρομος δρόμος. Από τη δεκαετία του 1980 έως το 2006, δόθηκαν άλλα τέσσερα βραβεία για ανακαλύψεις στη συγκόλληση RNA, περισσότερες καταλυτικές λειτουργίες, λειτουργίες microRNA και μεταγραφή RNA.
Το μονόκλωνο RNA συμβάλλει σημαντικά στη σύνθεση πρωτεϊνών. όταν σχηματίζονται πρωτεΐνες σε ριβοσώματα, είναι το αγγελιαφόρο RNA (mRNA) που κατευθύνει τη συναρμολόγηση και μαζί με το RNA μεταφοράς (tRNA) παραδίδει τα συνοδευτικά αμινοξέα για να συνδεθούν και να σχηματίσουν τις πρωτεΐνες. Τα ριβοσωμικά εργοστάσια πρωτεϊνών λαμβάνουν γενετική πληροφορία από το mRNA και τα 80 νουκλεοτίδια του tRNA συμβάλλουν στη μετάφραση των αμινοξέων στις πρωτεΐνες που σχηματίζονται πρόσφατα. Με τη χρήση του DNA ως πρότυπο, ένα ένζυμο γνωστό ως RNA πολυμεράση μεταγράφει το RNA για νέους κλώνους μονόκλωνου RNA. Αυτό το ίδιο ένζυμο χρησιμοποιεί πρότυπα RNA όταν οι ιοί RNA όπως ο ιός της πολιομυελίτιδας προσπαθούν να αναπαράγουν το υλικό του ιού τους. Υπάρχει μια μέθοδος για τη μέτρηση και τον έλεγχο της λειτουργίας μονόκλωνου RNA σημαντική για την κατανόηση του δεσμού μεταξύ RNA και πρωτεϊνών. Η χαρτογράφηση αναλογικών νουκλεοτιδικών παρεμβολών (NAIM) ανακαλύπτει την ταυτότητα συγκεκριμένων μορίων RNA που συνδέονται με τις πρωτεΐνες λιγότερο καλά από τις συνδέσεις του RNA άγριου τύπου, για να κατανοήσει καλύτερα τη διαμεσολαβητική συμπεριφορά σύνδεσης με πρωτεΐνες.
Καθώς το RNA μεταφέρει γενετικές πληροφορίες, οι ιοί RNA περιέχουν αντιγραφές του RNA στο γονιδίωμά τους καθώς και μια ποικιλία πρωτεϊνών που κωδικοποιούνται από αυτό το γονιδίωμα. Ορισμένες πρωτεΐνες προστατεύουν αυτό το γονιδίωμα του ιού καθώς μεταφράζεται σε νέο ξενιστή κυττάρων. Αυτοί οι ιοί με επαναλαμβανόμενες αντιγραφές RNA με τη σειρά τους αντιγράφουν αντίστροφα το DNA και σχηματίζουν νέο μονόκλωνο RNA που διαδίδει τους ιούς περαιτέρω. Υπάρχουν τέσσερις ομάδες ιών RNA που εξαπλώνουν ιλαρά, παρωτίτιδα, λύσσα, γρίπη, κίτρινο πυρετό και εγκεφαλίτιδα των ιπποειδών μεταξύ πολλών άλλων ασθενειών και κάθε ομάδα έχει τη δική της μέθοδο αντιγραφής ενός γονιδιώματος του ιού.
Είναι γνωστό ότι οι ρινοϊοί, συμπεριλαμβανομένου του κοινού κρυολογήματος, είναι μονόκλωνο RNA που αναπαράγεται στο κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου με επεξεργασία μιας ιικής πρωτεάσης που έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση πρωτεϊνών που έχουν μολυνθεί από έναν ιό. Το μονόκλωνο RNA συνδέεται επίσης με έναν τύπο φλεγμονής που μπορεί να ευθύνεται για καρδιακή ίνωση του εμβρύου που μπορεί να οδηγήσει σε καρδιακό αποκλεισμό με τρόπο αυτοάνοσης αντίδρασης, οδηγώντας σε συγγενή καρδιακά ελαττώματα. Ωστόσο, υπάρχουν ανακαλύψεις σχετικά με το RNA που μπορούν να χρησιμοποιήσουν το RNA για να σιωπήσουν γονίδια μέσα στο σώμα που μπορεί να προκαλέσουν ασθένεια. Γνωρίζοντας ότι υπάρχουν μικρές μερίδες RNA που παρεμβαίνουν στην παραγωγή πρωτεϊνών, μερικοί πιστεύουν ότι κάποια μέρα, το μονόκλωνο RNA θα παραδώσει φαρμακευτικά προϊόντα απευθείας στις πρωτεΐνες.