Likt DNA är RNA (ribonukleinsyra) nödvändigt för alla kända former av liv. RNA-monomerer är också nukleotider. Till skillnad från DNA är RNA i biologiska celler huvudsakligen en enkelsträngad molekyl. Medan DNA innehåller deoxyribose innehåller RNA ribose, vilket kännetecknas av att det finns en 2′-hydroxylgrupp på pentosringen (figur 5). Denna hydroxylgrupp gör RNA mindre stabilt än DNA eftersom det är mer känsligt för hydrolys. RNA innehåller den ometylerade formen av basen tymin som kallas uracil (U) (figur 6), vilket ger nukleotiden uridin.
RNA utför en mängd olika funktioner i cellen. Messenger RNA (mRNA) bär den genetiska informationen som styr syntesen av proteiner. Vissa virus använder RNA i stället för DNA som genetiskt material. Det mesta av RNA kodar dock inte för proteiner. Dessa RNA kallas icke-kodande (ncRNA) och kan kodas av egna RNA-gener eller härröra från introner i mRNA. Transfer-RNA (tRNA) och ribosomalt RNA (rRNA) är inblandade i översättningsprocessen. Det finns också icke-kodande RNA som är involverade i genreglering, RNA-bearbetning och andra processer.
De flesta RNA-molekyler innehåller korta självkompletterande sekvenser som veckar sig och parar sig med varandra till mycket strukturerade former. Dessa basparningsinteraktioner är en del av RNA:s sekundärstruktur. De oparade regionerna bildar strukturer som hårnålsslingor, utbuktningar och inre slingor, som kan vara av funktionell betydelse (figur 7). Exempel på detta är Rho-oberoende terminatorstamslingor och tRNA-klöverbladet.
Den funktionella formen av enkelsträngade RNA-molekyler kräver, precis som proteiner, vanligtvis en specifik tertiär (3D) struktur. RNA kan också bilda RNA-RNA- och DNA-RNA-duplexer. De flesta RNA-strukturer i Protein Data Bank (PDB) (arkiv för makromolekylära strukturella data) (3) innehåller dubbelsträngat RNA som är veckat till tertiärstrukturer.
Vissa RNA-strukturer utgör bindningsställen för andra molekyler och har kemiskt aktiva centra. Ett exempel (figur 8) är det molekylära erkännandet av vitamin B12 av en RNA-struktur (4). Vitamin B12 som binds till RNA reglerar hepatit C-virusets funktion (5).
.