Το RNA (ή ριβονουκλεϊνικό οξύ) είναι ένα νουκλεϊνικό οξύ που χρησιμοποιείται στην παρασκευή πρωτεϊνών μέσα στα κύτταρα. DNA είναι σαν ένα γενετικό σχέδιο μέσα σε κάθε κύτταρο. Ωστόσο, τα κύτταρα δεν "κατανοούν" το μήνυμα που μεταφέρει το DNA, οπότε χρειάζονται RNA για να μεταγράψουν και να μεταφράσουν τις γενετικές πληροφορίες. Αν το DNA είναι πρωτεϊνικό "σχέδιο", τότε σκεφτείτε το RNA ως τον "αρχιτέκτονα" που διαβάζει το σχέδιο και εκτελεί την κατασκευή της πρωτεΐνης.
Το Messenger RNA (ή mRNA) έχει τον κύριο ρόλο στη μεταγραφή, ή το πρώτο βήμα στην παρασκευή μιας πρωτεΐνης από ένα σχέδιο DNA. Το mRNA αποτελείται από νουκλεοτίδια που βρίσκονται στον πυρήνα και τα οποία συναντώνται για να κάνουν μια συμπληρωματική αλληλουχία στο DNA που βρέθηκαν εκεί. Το ένζυμο που τοποθετεί μαζί αυτό το κλώνο του mRNA ονομάζεται πολυμεράση RNA. Τρεις παρακείμενες βάσεις αζώτου στην αλληλουχία mRNA ονομάζονται κωδικόνια και κάθε ένας κωδικοποιεί για ένα συγκεκριμένο αμινοξύ που στη συνέχεια θα συνδέεται με άλλα αμινοξέα με τη σωστή σειρά για να γίνει α πρωτεΐνη.
Πριν το mRNA μπορεί να προχωρήσει στο επόμενο βήμα της γονιδιακής έκφρασης, πρέπει πρώτα να υποβληθεί σε κάποια επεξεργασία. Υπάρχουν πολλές περιοχές του DNA που δεν κωδικοποιούν γενετικές πληροφορίες. Αυτές οι μη κωδικεύουσες περιοχές μεταγράφονται ακόμα με mRNA. Αυτό σημαίνει ότι το mRNA πρέπει πρώτα να αποκόψει αυτές τις ακολουθίες, που ονομάζονται ιντρόνια, προτού να μπορέσει να κωδικοποιηθεί σε πρωτεΐνη που λειτουργεί. Τα μέρη του mRNA που κωδικοποιούν τα αμινοξέα ονομάζονται εξόνια. Τα ιντρόνια κόβονται με ένζυμα και αφήνονται μόνο τα εξόνια. Αυτή η μοναδική δέσμη γενετικών πληροφοριών είναι ικανή να μετακινηθεί από τον πυρήνα και μέσα στο κυτταρόπλασμα για να ξεκινήσει το δεύτερο μέρος της γονιδιακής έκφρασης που ονομάζεται μετάφραση.
Το RNA μεταφοράς (ή tRNA) έχει τη σημαντική δουλειά να διασφαλίσει ότι τα σωστά αμινοξέα τοποθετούνται στην πολυπεπτιδική αλυσίδα με τη σωστή σειρά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάφρασης. Είναι μια πολύ διπλωμένη δομή που κρατά ένα αμινοξύ στο ένα άκρο και έχει αυτό που ονομάζεται αντισκωδόνιο στο άλλο άκρο. Το tRNA αντικωδικό είναι μια συμπληρωματική αλληλουχία του mRNA κωδικονίου. Επομένως, το tRNA εξασφαλίζεται ώστε να ταιριάζει με το σωστό μέρος του mRNA και τα αμινοξέα θα είναι τότε στη σωστή σειρά για την πρωτεΐνη. Περισσότερα από ένα tRNA μπορούν να προσδεθούν στο mRNA ταυτόχρονα και τα αμινοξέα μπορούν στη συνέχεια να σχηματίσουν έναν πεπτιδικό δεσμό μεταξύ τους προτού αποσυνδεθεί από το tRNA για να γίνει πολυπεπτιδική αλυσίδα που θα χρησιμοποιηθεί για να σχηματίσει τελικά μια πλήρως λειτουργική πρωτεΐνη.
Το Ribosomal RNA (ή rRNA) ονομάζεται για το οργανίδιο που το κάνει. Το ριβόσωμα είναι το ευκαρυωτικό κύτταρο organelle που βοηθά στη συναρμολόγηση των πρωτεϊνών. Δεδομένου ότι το rRNA είναι το κύριο δομικό στοιχείο των ριβοσωμάτων, έχει πολύ μεγάλο και σημαντικό ρόλο στη μετάφραση. Βασικά κρατά το μονόκλωνο mRNA στη θέση του έτσι ώστε το tRNA να μπορεί να ταιριάξει το αντικωδικό του με το κωδικόνιο mRNA που κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Υπάρχουν τρεις τοποθεσίες (που ονομάζονται A, P, και E) που συγκρατούν και κατευθύνουν το tRNA στο σωστό σημείο για να εξασφαλίσουν ότι το πολυπεπτίδιο κατασκευάζεται σωστά κατά τη μετάφραση. Αυτές οι θέσεις δέσμευσης διευκολύνουν την πεπτιδική σύνδεση των αμινοξέων και στη συνέχεια απελευθερώνουν το tRNA έτσι ώστε να μπορούν να επαναφορτιστούν και να χρησιμοποιηθούν και πάλι.
Επίσης εμπλέκεται στην γονιδιακή έκφραση είναι το μικρο RNA (ή το miRNA). Το miRNA είναι μια μη κωδικοποιητική περιοχή του mRNA που πιστεύεται ότι είναι σημαντική είτε για την προώθηση είτε για την αναστολή της γονιδιακής έκφρασης. Αυτές οι πολύ μικρές ακολουθίες (οι περισσότερες έχουν μήκος περίπου 25 νουκλεοτιδίων) φαίνονται να είναι ένας αρχαίος μηχανισμός ελέγχου που αναπτύχθηκε πολύ νωρίς στο ανάπτυξη των ευκαρυωτικών κυττάρων. Τα περισσότερα miRNA αποτρέπουν τη μεταγραφή ορισμένων γονιδίων και αν λείπουν, αυτά τα γονίδια θα εκφράζονται. Οι αλληλουχίες miRNA βρίσκονται τόσο σε φυτά όσο και σε ζώα, αλλά φαίνεται ότι προέρχονται από διαφορετικές οικογένειες προγόνων και αποτελούν παράδειγμα συγκλίνουσα εξέλιξη.