Postoje tri bitne makromolekule u svim vrstama života. Ribonukleinska kiselina (RNA) je jedna od ove tri, a RNA ima nevjerojatnu sposobnost kao jednolančana molekula da poprimi trodimenzionalne oblike pomoću višestrukih vodikovih veza koje čine njezinu sekundarnu strukturnu skelu. Druge dvije esencijalne makromolekule su deoksiribonukleinska kiselina (DNA) i proteini; od ove dvije, RNA ima mnogo sličnosti s proteinima u funkciji i sličnosti s DNK u kemijskoj strukturi. Postoje i dvolančane RNA, ali su rijetke. Jednolančana RNA katalizira biološke reakcije, prijemnik je i odašiljač staničnih signala i pomaže u kontroli ekspresije gena.
Od 2011. jednolančana RNA bila je predmet sedam Nobelovih nagrada. Mnoga istraživanja između nagrada dovela su do otkrića o dužnostima RNA, što je dovelo do značajnog napretka u biološkim i medicinskim znanostima. Jednolančana RNA pronađena je 1868., ali je pogrešno okarakterizirana i tek 1959. dobila je Nobelovu nagradu, kada su Ochoa i Kornberg dobili Nobelovu nagradu za medicinu nakon što su sintetizirali RNA u laboratoriju korištenjem enzima – opet pogrešno okarakteriziran; to nije bila prava sinteza nego postupak degradacije. Šezdesetih i sedamdesetih godina prošlog stoljeća dodijeljene su još dvije nagrade za otkrića da jednolančana RNA ne samo da može nositi genetske informacije, već djeluje i kao katalizator bioloških reakcija te za otkriće da retrovirusi mogu, putem enzima, replicirati RNA u DNK, stvarajući ova vrsta replikacije dvosmjerna ulica. Od 1960-ih do 1970. dodijeljene su još četiri nagrade za otkrića u spajanju RNA, više katalizacijskih funkcija, funkcija mikroRNA i transkripcije RNA.
Jednolančana RNA ključna je u sintezi proteina; kada se proteini formiraju u ribosomima, glasnička RNA (mRNA) usmjerava sklop i zajedno s prijenosnom RNA (tRNA) isporučuje popratne aminokiseline da se vežu i formiraju proteini. Tvornice ribosoma proteina primaju genetske informacije od mRNA, a 80 nukleotida tRNA su instrumentalne u prijevodu aminokiselina u novoformirane proteine. Uz korištenje DNA kao predloška, enzim poznat kao RNA polimeraza transkribira RNA za nove niti jednolančane RNA. Ovaj isti enzim koristi šablone RNA kada RNA virusi poput poliovirusa pokušavaju replicirati svoj virusni materijal. Postoji metoda za mjerenje i ispitivanje funkcije jednolančane RNA važne za razumijevanje veze između RNA i proteina. Mapiranje nukleotidnih analognih interferencija (NAIM) otkriva identitet određenih RNA molekula koje se vežu na proteine slabije od vezanja divljeg tipa RNA, kako bi se bolje razumjelo posredno ponašanje vezanja s proteinima.
Kako RNA nosi genetske informacije, RNA virusi sadrže replikacije RNA u svom genomu, kao i niz proteina kodiranih tim genomom. Neki proteini štite ovaj virusni genom dok se on prevodi u novu stanicu domaćina. Ovi virusi sa rezidentnim replikacijama RNA zauzvrat reverzno transkribiraju DNK i tvore novu jednolančanu RNA koja dalje širi viruse. Postoje četiri skupine RNA virusa koji šire ospice, zaušnjake, bjesnoću, gripu, žutu groznicu i konjski encefalitis među nizom drugih bolesti, a svaka skupina ima svoju metodu repliciranja genoma virusa.
Poznato je da su rinovirusi, uključujući prehladu, jednolančana RNA koja se replicira u citoplazmi stanice preradom virusne proteaze koja rezultira oslobađanjem proteina inficiranih virusom. Jednolančana RNA također je povezana s vrstom upale koja može biti odgovorna za fetalnu srčanu fibrozu koja može dovesti do srčanog bloka na način autoimune reakcije, što dovodi do kongenitalnih srčanih mana. Međutim, postoje otkrića o RNK koja mogu koristiti RNK za utišavanje gena u tijelu koji bi mogli uzrokovati bolest. Znajući da postoje mali dijelovi RNA koji ometaju proizvodnju proteina, neki vjeruju da će jednog dana jednolančana RNA isporučiti lijekove izravno proteinima.