Existem três macromoléculas essenciais em todas as espécies da vida. O ácido ribonucleico (RNA) é um desses três, e o RNA tem a incrível capacidade, como molécula de fita simples, de assumir formas tridimensionais por meio da ligação múltipla de hidrogênio que forma seu andaime estrutural secundário. As outras duas macromoléculas essenciais são ácido desoxirribonucléico (DNA) e proteínas; Destes dois, o RNA tem muitas semelhanças com proteínas em função e semelhanças com DNA na estrutura química. Também há RNA de fita dupla, mas eles são raros. O RNA de fita simples catalisa reações biológicas, é um receptor e transmissor de sinais celulares e auxilia no controle de expressões gênicas.
A partir de 2011, o RNA de fita simples foi objeto de sete prêmios Nobel. Muita pesquisa entre os prêmios fez descobertas dos deveres do RNA, levando a avanços significativos nas ciências biológicas e médicas. O RNA de fita simples foi encontrado em 1868, mas não descaracterizado, e foi somente em 1959 que recebeu o foco de um Nobel, quando Ochoa e Kornberg receberam o Prêmio Nobel de Medicina depois de sintetizar o RNA em laboratório através do uso de uma enzima – novamente descaracterizado; não era uma síntese verdadeira, mas um procedimento de degradação. Nas décadas de 1960 e 1970, mais dois prêmios foram concedidos por descobertas que o RNA de fita simples não apenas poderia transmitir informações genéticas, mas também funciona como um catalisador de reações biológicas e pela descoberta de que os retrovírus poderiam, via enzimas, replicar o RNA no DNA, tornando esse tipo de replicação é uma via de mão dupla. Na década de 1980 até 2006, foram concedidos mais quatro prêmios por descobertas na junção de RNA, mais funções catalisadoras, funções de microRNA e transcrição de RNA.
O RNA de fita simples é fundamental na síntese de proteínas; Quando as proteínas são formadas nos ribossomos, é o RNA mensageiro (mRNA) que dirige a montagem e, juntamente com o RNA de transferência (tRNA), fornece os aminoácidos que acompanham a ligação e a formação das proteínas. As fábricas ribossômicas de proteínas recebem informações genéticas do mRNA e os 80 nucleotídeos do tRNA são fundamentais na tradução de aminoácidos para as novas proteínas que se formam. Com o uso do DNA como modelo, uma enzima conhecida como RNA polimerase transcreve o RNA para novas cadeias de RNA de cadeia simples. Essa mesma enzima usa modelos de RNA quando vírus de RNA, como o poliovírus, tentam replicar seu material viral. Existe um método para medir e rastrear a função de RNA de fita simples, importante na compreensão da ligação entre RNA e proteínas. O mapeamento de interferência analógica de nucleotídeos (NAIM) descobre a identidade de moléculas de RNA específicas que se ligam menos às proteínas do que as ligações do RNA do tipo selvagem, para entender melhor o comportamento de ligação da mediação às proteínas.
Como o RNA carrega informações genéticas, os vírus contêm replicações de RNA em seu genoma, além de uma variedade de proteínas codificadas por esse genoma. Algumas proteínas protegem esse genoma viral, que se traduz em um novo hospedeiro celular. Esses vírus com replicação de RNA residente, por sua vez, transcrevem o DNA e formam um novo RNA de fita simples que espalha os vírus ainda mais. Existem quatro grupos de vírus RNA que espalham sarampo, caxumba, raiva, gripe, febre amarela e encefalite eqüina entre uma série de outras doenças, e cada grupo tem seu próprio método de replicar um genoma de vírus.
Sabe-se que os rinovírus, incluindo o resfriado comum, são RNA de cadeia simples que se replicam no citoplasma de uma célula, processando uma protease viral que resulta na liberação de proteínas infectadas por um vírus. O RNA de fita simples também está ligado a um tipo de inflamação que pode ser responsável pela fibrose cardíaca fetal que pode levar ao bloqueio cardíaco de maneira a uma reação auto-imune, levando a defeitos cardíacos congênitos. Há descobertas sobre o RNA, no entanto, que podem usar o RNA para silenciar genes no corpo que podem causar doenças. Sabendo que existem pequenas porções de RNA que interferem na fabricação de proteínas, alguns acreditam que algum dia o RNA de fita simples fornecerá produtos farmacêuticos diretamente às proteínas.