Eine wichtige strukturelle und funktionelle Komponente des Ribosoms, das Proteine in einer Zelle aufbaut, ist 16s rRNA oder 16s ribosomale Nukleinsäure. Das Ribosom hat eine kleine Untereinheit und die große Untereinheit, die beide aus verschiedenen Arten von rRNA und Proteinen bestehen, die mit der rRNA assoziieren, um ihr zu helfen, effizienter zu funktionieren. Der größte Teil der kleinen Untereinheit besteht aus 16s rRNA. Diese RNA hat zwei Hauptfunktionen, um richtige Verbindungen zwischen den Untereinheiten herzustellen und sicherzustellen, dass das vom Ribosom erzeugte Protein genau ist. Seine Struktur und Funktion ist zwischen verschiedenen Arten von Organismen hoch konserviert.
Ribosomen bauen Proteine auf der Grundlage eines Systems auf, das einem mechanischen Fließband ähnelt, und all diese Funktionen werden von 16s-rRNA übernommen. Die RNA enthält drei Taschen, die der Reihe nach die Bausteine der Proteine einbringen, sie mit dem wachsenden Protein verbinden und dann die verbrauchten Stücke auswerfen, um die nächste Verbindung vorzubereiten. Dieser Prozess klingt einfach, wird aber streng kontrolliert und muss sehr präzise sein. Ein Fehler in einem dieser Schritte kann dazu führen, dass Proteine inkorrekt aufgebaut werden, was zu vielen genetischen Erkrankungen führen kann. Da alle Organismen bis zu einem gewissen Grad auf Proteine angewiesen sind, beruht die wichtige Funktion des Proteinaufbaus fast immer auf der 16s-rRNA.
Die Struktur der 16s-rRNA muss bei Organismen nicht genau gleich sein, ihre Funktion jedoch. Zwischen Spezies und sogar innerhalb eines einzelnen Organismus kann die genaue Sequenz von Nukleinsäuren in einem bestimmten RNA-Molekül ohne Schaden für den Organismus variieren. Oft variieren mehrere Positionen in der Sequenz, aber das ist nicht immer der Fall. Diese Variationen werden Ribotypen genannt. Sie sind von besonderem Interesse, wenn man die Ökologie und Evolution von einzelligen Organismen wie Bakterien untersucht.
16s-rRNA wird häufig als molekularer Marker verwendet, bei dem ihre Sequenz und Struktur analysiert werden, um den Grad der Veränderung zwischen Spezies, insbesondere Bakterien, zu bestimmen. Seine Daten werden oft verwendet, um phylogenetische Bäume zu erstellen, die Diagramme möglicher Beziehungen zwischen Arten sind. Die hohe Konservierung von RNA zwischen den Spezies macht Unterschiede umso deutlicher. Ribotypen können diese Art der Forschung unterstützen oder behindern, da sie eine signifikante Veränderung darstellen können, aber auch nur eine organismusspezifische RNA-Variation sein können. Die Forschung kann verwendet werden, um die Evolution von Mikroorganismen vorherzusagen oder Wirkstoffziele zu entwickeln, um Bakterien daran zu hindern, Proteine herzustellen, die sie zum Überleben benötigen, sodass sie direkte Anwendungen für die menschliche Gesundheit hat.