Un componente estructural y funcional principal del ribosoma, que construye proteínas en una célula, es el ARNr 16s o el ácido nucleico ribosómico 16s. El ribosoma tiene una subunidad pequeña y una subunidad grande, ambas compuestas por varios tipos de ARNr y proteínas que se asocian con el ARNr para ayudarlo a funcionar de manera más eficiente. La mayor parte de la pequeña subunidad está compuesta por 16s rRNA. Este ARN tiene dos funciones principales: hacer conexiones adecuadas entre las subunidades y garantizar que la proteína creada por el ribosoma sea precisa. Su estructura y función está altamente conservada entre diversos tipos de organismos.
Los ribosomas construyen proteínas basadas en un sistema similar a una línea de ensamblaje mecánico, y toda esta funcionalidad es manejada por 16s rRNA. El ARN contiene tres bolsas que, en orden, incorporan los bloques de construcción de proteínas, las conectan a la proteína en crecimiento y luego expulsan las piezas usadas para prepararse para la siguiente conexión. Este proceso suena simple, pero está estrictamente controlado y debe ser muy preciso. Un error en cualquiera de estos pasos puede hacer que las proteínas se construyan incorrectamente, lo que puede causar muchos niveles de enfermedad genética. Dado que todos los organismos dependen en cierto grado de proteínas, la función importante de la construcción de proteínas casi siempre se basa en 16s rRNA.
La estructura del ARNr 16s no necesita ser exactamente la misma entre los organismos, aunque su función sí. Entre especies, e incluso dentro de un solo organismo, la secuencia exacta de ácidos nucleicos en una molécula de ARN particular puede variar sin perjudicar al organismo. A menudo, las ubicaciones múltiples en la secuencia variarán, pero ese no es siempre el caso. Estas variaciones se llaman ribotipos. Son de particular interés al estudiar la ecología y la evolución de organismos unicelulares como las bacterias.
16s rRNA se usa a menudo como un marcador molecular, donde se analiza su secuencia y estructura para determinar el grado de cambio entre especies, particularmente bacterias. Sus datos se utilizan a menudo para construir árboles filogenéticos, que son diagramas de posibles relaciones entre especies. La alta conservación de ARN entre especies hace que las diferencias sean aún más evidentes. Los ribotipos pueden ayudar u obstaculizar este tipo de investigación, porque pueden marcar un cambio significativo, pero también pueden ser solo una variación de ARN específica de un organismo. La investigación se puede utilizar para predecir la evolución de los microorganismos o desarrollar objetivos farmacológicos para evitar que las bacterias produzcan las proteínas que necesitan para sobrevivir, por lo que tiene aplicaciones directas en la salud humana.