生物分子
核苷可以被细胞中的特定激酶磷酸化，产生核苷酸。 DNA和RNA都是聚合物，由长链线性分子组成，所述长分子线性分子由来自单核苷酸的重复结构单元或单体的聚合酶组装。DNA使用脱氧核苷酸C，G，A和T，而RNA使用核糖核苷酸（在戊糖环上具有额外的羟基（OH）基团）C，G，A和U。修饰的碱基是相当常见的（例如在基环上具有甲基基团)， 如在核糖体RNA或转移RNA中发现的那样，或用于在复制后区分新DNA和旧链DNA。
23S 核糖体RNA
23S rRNA是一个长为2904nt（在大腸桿菌中）的细菌核糖体大亚基（50S亚基）组分。核糖体的肽基转移酶活性中心就位于此rRNA的第五结构域（domain V），而此结构域也是许多抑制转录的抗生素的常见作用位点。这一类抗生素包括著名的氯霉素，通过抑制肽键形成来发挥作用。利奈唑胺和也能结合于23S rRNA。
异源生物学
起初，这项对DNA替代方式的研究主要由以下两个问题驱动：地球上的生命是如何进化的，以及为什么（化学）进化选择了RNA和DNA而不是其他可能的核酸和结构 。多样化核酸化学结构的系统实验研究已经生成了承载信息的完全新的生物聚合物。到目前为止，已经合成了许多用新的化学骨架或经修饰的DNA的XNAs ，例如：己糖核酸（ HNA）; 苏糖核酸（TNA）， [乙二醇核酸（GNA），环己烯基的核酸（CeNA）。 含有3 个 HNA密码子的 XNA在质粒中的整合，已经在2003年完成。 这XNA用于在体内 （大肠杆菌）作为DNA合成的模板。这个研究使用二进制（ G / T）遗传元件和两个非DNA碱基（ Hx / U） ，已被扩展用于CeNA ，GNA对自然生物系统而言似乎对太过陌生，不能用做DNA合成的模板。 虽然有较多的限制，含有扩展碱基的DNA骨架还是可能被翻译成天然的DNA 。
RNA世界學說
RNA与DNA分子非常相似，在化学上只有两点不同，这使得生物信息在RNA上的存储方式与DNA类似，而由于RNA通常只有单链，DNA形成了双链螺旋，故DNA作为存储介质更为稳定。
蛋白质组
蛋白質组的体量大於基因组，这种差距在真核生物中表现得更为明显。因为很多mRNA在转录完成以后，会经历RNA剪接（RNA splicing）的阶段。同一条mRNA经由不同的方式的剪接，会形成不同的成熟RNA产物（即剪切变体，splice variant）。此外，大部分蛋白质在翻译阶段结束後，会经历翻译后修饰（蛋白質特定残基被修饰，如磷酸化、糖基化等）。例如，截至2014年，在人類蛋白質組中共发现92179种蛋白質，其中71173個是剪接變體。另一方面，並不是所有的基因最终都会生成蛋白質，許多已知的基因編碼的最終產物是RNA。此外，完整的蛋白質組大小取決於生物所处的界。 例如，2016年发布的一项研究显示，真核生物，細菌，古菌，和病毒平均在其基因組中分別編碼有15145、3200、2358和42種蛋白質。
病毒
RNA干扰是对抗病毒的一种重要的先天性防御机制。许多病毒需要合成双链RNA来进行复制。当这些病毒感染细胞时，它们会释放出其RNA分子，这些RNA分子立即与一种称为的蛋白质复合物结合，随后Dicer酶將这些RNA切为多个小的片段。一种称为RISC复合物的生化途径受到激活，开始降解病毒mRNA，使得细胞能够从病毒感染中存活下来。輪狀病毒可以逃过这层防御，一方面它进入细胞后并不完全脱壳，另一方面它可以通过病毒颗粒内衣壳上的孔洞来释放新合成的mRNA，这样其病毒基因组（为双链RNA）依然保护在病毒体内部而不会受到破坏。
核酸三级结构
核酸三级结构是核酸聚合物的三维形状。 RNA和DNA分子具有从分子识别到催化的各种功能。 这些功能需要精确的三维三级结构。 虽然这种结构多样且看似复杂，但它们由重复的，易于识别的三级结构基序组成，用作分子构建模块。 RNA和DNA三级结构的一些最常见的基序如下所述，但该信息基于有限数量的解析结构。
生命起源
在海洋中幾百萬年過去，這些物質越聚越多分子間互相影響，而形成更複雜的混合物，在這其間來自外太空的隕石也可能帶來一些元素參與變化，RNA在生命最初的进化中扮演了一个重要角色。RNA比DNA的结构更加简单，而且是一种更加有效的化学催化剂，因此这就意味着RNA构成的生命比DNA生命更容易出现。DNA有兩項特質：乙聚化和物。第一，它能通过转录产生mRNA，而mRNA则能够翻译出蛋白质；第二，它能自行複製。DNA這兩項特質也是細菌類的有機生物的基本特質，而細菌是生命界最簡單的生命體，也是目前我們可以找到最古老的化石。
剪接體
剪接體()是主要在真核細胞的細胞核內發現的大型的和复杂的分子機器。剪接體由小核核糖核酸（snRNA）和大約80種蛋白質(snRNP)組裝而成。剪接體從轉錄的前mRNA（一種）中去除內含子。 此過程通常稱為RNA剪接。一個比喻是電影剪輯師，他有選擇地從初始電影中切出不相關或不正確的材料（相當於內含子），然後將清理後的版本發送給導演進行最終剪輯。
RNA聚合酶Ⅱ
早期的研究表明至少有两种RNAP：一种在核仁中合成rRNA，另一种在核质中合成其他RNA，核一部分但在核仁外。在1969年，科学实验家罗伯特·罗德（Robert Roeder）和威廉·鲁特（William Rutter）最终发现了一种额外的RNAP，它负责在核质中转录某种RNA。 通过使用DEAE-Sephadex 获得该发现。 该技术通过增加硫酸铵的浓度将酶分离相应洗脱的顺序，I，II，II。根据洗脱顺序命名酶，，RNA聚合酶Ⅱ，RNA聚合酶Ⅲ。 该发现表明在核质中存在另外的酶，其允许RNAP II和RNAP III之间的区分。
核小核糖核蛋白
snRNP的兩個基本組成部分是蛋白質分子和RNA。在每個snRNP顆粒中發現的RNA被稱為小核RNA或snRNA，通常長度約為150個核苷酸。snRNP的snRNA成分通過“識別”內含子5'和3'末端以及分支位點(branch site)的關鍵剪接信號序列來賦予單個內含子特異性。snRNP中的snRNA與核醣體RNA相似，因為它直接結合了酶促作用和結構作用。
信号识别颗粒RNA
人類基因組中占比超過10%、最常見的短散在核元件（SINE）Alu元件可能是自SRP RNA中間一段序列刪除後衍生而來。
遗传学
基因的分子基础是脱氧核糖核酸（DNA）。DNA由核苷酸相互连接而形成的链分子，其中的核苷酸有四类：腺苷酸（A）、胞嘧啶（C）、鸟苷酸（G）和胸腺嘧啶（T）。遗传信息就储存在这些核苷酸序列中，而基因则以连续的核苷酸序列存在于DNA链中。病毒是唯一的例外，有一些病毒利用核糖核酸（RNA）分子来代替DNA作为它们的遗传物质。
核糖體核糖核酸
核糖體RNA（）是生物细胞中主要的核糖核酸之一，是一种具有催化能力的核糖酶，但其单独存在时不能如其他核糖核酸那樣发挥作用，仅在与多种核糖体蛋白质共同构成核糖體（一种无膜细胞器）后才能执行其功能。23S和28S rRNA在轉译过程中作为肽酰转移酶催化多肽（包括蛋白质）中氨基酸之间肽键的形成。rRNA是单链RNA，但通过折叠形成了广泛的双链区域。
长链非编码核糖核酸
非编码RNA还可以靶向通用转录因子，后者是RNAPⅡ转录所有基因所必需的（Goodrich 2006）。这些通用因子包括了起始复合体中组装在启动子上或涉及转录延伸的部件。转录自二氢叶酸还原酶（DHFR）基因上游次要启动子的一条非编码RNA进入DHFR主要启动子，形成稳定的RNA-DNA三股螺旋以阻止转录辅因子TFⅡB结合到其上（Martianov 2007）。已知真核染色体上存在着数千个三股螺旋（Lee 1987），这一调控基因表达的新机制可能事实上代表这些三股螺旋在控制启动子上起到的广泛作用。U1非编码RNA通过结合到TFⅡH上并刺激其对RNAPⅡ的C-端以实现诱导转录起始（Kwek 2002）。相反，非编码RNA 7SK可通过下列方式起到抑制转录延伸的作用：7SK首先与HEXIM1/2结合，形成抑制性复合物，该复合物阻止PTEFb通用转录因子去磷酸化RNAPⅡ的C-端结构域（Kwek 2002；Yang 2001；Yik 2003），当细胞处于应激状况下可以抑制全局延伸。这些例子中的机制可以绕开单个启动子上特异性的调控模式，介导起始及延伸转录机器工作水平发生直接改变，提供了迅速影响基因表达全局改变的方法。
RNA疫苗
与此相反，mRNA疫苗是将短命的病毒RNA序列的合成片段引入被接种者体内。这些mRNA片段通过吞噬作用被树突状细胞吸收。树突状细胞利用其内部机器（核糖体）读取mRNA并产生mRNA所编码的病毒抗原。 尽管非免疫细胞也有可能吸收疫苗mRNA，产生抗原，并在其表面显示抗原，但树突状细胞更容易吸收mRNA球体。mRNA片段在细胞质中翻译，不影响人体的基因组DNA，它单独位于细胞核中。
转录
原核生物的RNA聚合酶全酶由两个α亚基、一个β亚基、一个β′亚基和一个σ亚基组成，其中σ因子协助RNA聚合酶识别并结合启动子。很多基因起始位点的上游拥有普里布诺盒基因序列（TATAAT），上游约35个碱基处拥有TTGCCA共有序列，约40~60个碱基处拥有一片富含A、T碱基的区域，有助于加快转录速度。
RNA提取
RNA提取（）即从生物学样品中纯化RNA。该步骤的麻烦点在于：细胞与组织中的遍布着核糖核酸酶，这种酶可迅速降解RNA。用于分子生物学的从样品中分离RNA的方法有多种，最常用的方法之一是硫氰酸胍-酚-氯仿提取。
蛋白质
每一种蛋白质都有自己独特的氨基酸序列，而氨基酸序列的组成信息则由编码对应蛋白质的基因的核苷酸序列所决定。遗传密码是一套由三个核苷酸组成的密码子，每一种三个核苷酸的组合可以编码一种特定氨基酸，如mRNA上的AUG（在DNA中为ATG）编码甲硫氨酸。由于DNA含有四种核苷酸（A、T、C、G），所以对应的可能的密码子有4×4×4=64种；而标准氨基酸只有20种，因此有部分密码子是冗余的，即部分氨基酸可以由多个不同的密码子所编码。DNA中的基因首先在RNA聚合酶等蛋白质的作用下被转录为前mRNA。在大多数生物体中，前mRNA（或初始转录产物）要经过转录后修饰以形成成熟的mRNA，随后mRNA就可以经由核糖体被用作蛋白质合成的模板。在原核生物中，mRNA可能可以在生成后被直接用于蛋白质合成，或者在离开類核后就结合核糖体。而在真核生物中，mRNA在细胞核中被合成，然后通过核膜被转运到细胞质中；在细胞质中，mRNA才可以被用于蛋白质合成。原核生物的蛋白质合成速率可以达到每秒20个氨基酸，要高于真核生物。
真核转录
RNA聚合酶III（Pol III）负责转录小的非编码RNA，包括tRNA，5S rRNA，U6 snRNA，SRP RNA和其他稳定的短RNA，例如核糖核酸酶P RNA. 真核生物中是通过几种控制水平的相互作用实现的，这些控制在局部起作用以响应特定的细胞需要打开或关闭单个基因，并在全局范围内维持染色质范围的基因表达模式，从而塑造细胞身份。 由于真核基因组包裹在组蛋白周围形成核小体和高阶染色质结构，转录机制的底物通常被部分隐藏。 没有调节蛋白，许多基因以低水平表达或根本不表达。 转录需要置换定位的核小体，以使转录机制能够获得DNA。
核糖核酸
RNA通常由DNA經由轉錄生成。RNA在細胞中廣泛分佈，真核生物的細胞核、細胞質、粒線體中都有RNA。
核仁
核仁組織區（Nucleolus Organizing Region，簡稱NOR）具有組織核仁的能力。人的13、14、15、21、22號染色體上有核仁組織區。核仁組織區中的DNA序列即rDNA（核糖體DNA）。rDNA是一種特殊的基因簇，由完全相同的重複轉錄盒以及阻斷兩個轉錄盒的非轉錄間隔區（Nontranscribed Spacer）組成。轉錄先生成45S RNA前體，然後45S RNA經剪切生成18S rRNA和28S rRNA。值得注意的是，真核生物的5S rRNA基因也存在於rDNA相似的基因簇中，不過在高等真核生物中，上述基因簇並不在核仁組織區內。有證據表明，纖維中心的染色質不形成核小體，纖維中心也未檢出組蛋白的存在。
真核转录
RNA聚合酶I（Pol I）可以催化除5S外的所有rRNA基因的转录。 编码这些rRNA的为同一个基因，该基因表达时会形成连续的RNA转录物，然后该前体RNA会被剪接成3种rRNA：18S、5.8S、和28S。rRNA基因的转录发生在细胞核的特化结构——核仁中。 转录产生的rRNA与蛋白质结合形成核糖体。
核糖核酸酶P
在真核生物中，如人类和酵母，核糖核酸酶P的RNA链与细菌中所发现的在结构上相似，并含有9-10个与RNA链结合的蛋白质亚基，，其中5个亚基与古菌核糖核酸酶P中的5个亚基具有同源性。这些亚基同时也是核糖核酸酶MRP（，一种催化性核糖核蛋白，参与细胞核中核糖体RNA的剪切）的组成亚基。真核生物的核糖核酸酶P中的RNA组分直到最近才被证明是核酶；其蛋白质亚基自身对于底物tRNA的剪切只具有次要作用，这些亚基可能是在核糖核酸酶P和核糖核酸酶MRP的其他功能（如基因转录和细胞周期）中发挥主要作用。
乙型肝炎病毒
分为外部的衣壳和内部双链DNA。衣壳由乙肝病毒的核心抗原（HBcAg）组成，呈二十面体对称，直径为27纳米，也称为内衣壳。DNA上还带有DNA聚合酶。DNA呈环状并且有缺口，大约含有约3200个核苷酸。DNA两链长短不一，长链完整、长度恒定、为负链；短链是正链、长度可变，大概是长链的50％~80%。DNA的功能是编码表面抗原、核心抗原和DNA多聚酶。
转运核糖核酸
1955年Zamecnik认为标记的ATP可能参与RNA的生物合成。于是他将C标记的ATP与微粒体（Microsome）和细胞抽提液的可溶性部分一起保温后，发现RNA居然也被标记了。他有点怀疑。可是，当他将C标记的氨基酸与微粒体和可溶性部分在同样条件下保温后，他惊奇地发现，与RNA合成无关的C氨基酸也标记了RNA，而且更意想不到的是C标记的RNA不是核糖体的大分子RNA，而是可溶性部分中的小分子RNA。进一步，仅将可溶性部分与C标记的氨基酸和ATP一起保温，则这种C标记的氨基酸仍能与其中的小分子RNA结合。因此，这种可溶性部分中的小分子RNA被称为称sRNA（soluble RNA）。1956年Watson曾访问Zamecnik实验室，并对他们说，1955年Crick已经提出过“适配子”的设想。后来，这种 sRNA被命名为tRNA。
病毒
病毒由两到三个成分组成：病毒都含有遺傳物質（RNA或DNA，只由蛋白质-{}-组成的朊毒體并不属于病毒）；所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳，用来包裹和保护其中的遗传物质；此外，部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质包膜环绕在外。病毒的形态各异，从简单的螺旋形和正二十面體形到複合型结构。病毒颗粒大约是细菌大小的千分之一。病毒的起源目前尚不清楚，不同的病毒可能起源于不同的机制：部分病毒可能起源于-{zh-tw:質體;zh-cn:质粒}-（环状DNA，可以在细胞内复制并在细胞间转移），而其他一些则可能起源于细菌。
高分子
碱基对是形成核酸DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。组成碱基对的碱基包括A、G、T、C、U。严格地说，碱基对是一对相互匹配的碱基（即A：T，G：C，A：U相互作用）被氢键连接起来。然而，它常被用来衡量DNA和RNA的长度（尽管RNA是单链）。它还与核苷酸互换使用，尽管后者是由一个五碳糖、磷酸和一个碱基组成。
18S 核糖体RNA
18S核糖体RNA（，简称18S rRNA），是真核生物的核糖体中核糖体小亚基（40S亚基）的组成部分。18S rRNA在真核生物中非常保守，与原核生物核糖体小亚基的16S rRNA同源。
TRIM21
TRIM21爲RoSSA核糖核蛋白的一個組成成分。RoSSA還含有一條單多肽鏈以及一條小分子RNA（這條RNA有4種）。細胞質和細胞核中均有RoSSA粒子。
環狀RNA
環狀RNA（Circular RNA，簡稱circRNA）為生物細胞中的一類RNA，由線狀RNA5'端與3'端經共價結合（反向剪接）而形成。有些環狀RNA可編碼蛋白質，有些則為非編碼RNA，大多數環狀RNA的功能均仍未知，過去認為環狀RNA僅是RNA剪接過程中產生的副產物，在細胞中數量不多且序列保守性低，應不具重要功能，但近年許多研究已漸推翻此觀點。環狀RNA因不具5'端或3'端，不會被外切酶切割，在細胞中應較多數的線狀RNA穩定。
核糖體核糖核酸
原核细胞及真核细胞内共生体的70S核糖体中包含3种沉降系数不同的rRNA，其中30S核糖体亚基中包含16S rRNA，50S核糖体亚基中包含5S rRNA和23S rRNA。这3种rRNA在结构上有明显的不同。
核酸序列
除了腺嘌呤（A），胞嘧啶（C），鸟嘌呤（G），胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）之外，DNA和RNA还含有在核酸链形成后已被修饰的碱基。 在DNA中，最常见的修饰碱是5-甲基胞苷（m5C）。 在RNA中，有许多修饰的碱基，包括假尿苷（Ψ），二氢尿苷（D），肌苷（I），核糖胸苷（rT）和7-甲基鸟苷（m7G）。 次黄嘌呤和黄嘌呤是通过诱变剂存在产生的许多碱中的两种，它们都通过脱氨作用（用羰基取代胺基）。 次黄嘌呤是由腺嘌呤产生的，而黄嘌呤是由鸟嘌呤产生的 。 类似地，胞嘧啶的脱氨基作用导致尿嘧啶。
環狀RNA
目前人類細胞中已有超過25,000種環狀RNA被發現，多位於細胞質中，也有些源於基因內含子的環狀RNA（環狀內含子RNA，簡稱ciRNA）會留在細胞核中調控自身基因的表現。有些環狀RNA可能可作為「miRNA海綿」（miRNA sponge）與miRNA結合，使後者無法和目標mRNA結合而阻斷RNA干擾。環狀RNA還可能與一些結合、由內部核糖體進入位點（IRES）啟動轉譯而編碼蛋白質、在細胞中運輸與儲存miRNA等。環狀RNA的調控異常可能與多種癌症和神經退化性疾病有關。
脱氧核糖核酸
脱氧核醣核酸所包含的遺傳訊息，是所有現代生命機能，以及生物生長與繁殖的基礎。不過目前尚未明瞭在長達40億年生命史中，脱氧核醣核酸究竟是何時出現並開始發生作用。有一些科學家認為，早期的生命形态有可能是以RNA作為遺傳物質。RNA可能在早期細胞代謝中扮演主要角色，一方面可傳遞遺傳訊息；另一方面也可作為核醣酶的一部分，進行催化作用。在古代RNA世界裡，核酸同時具有催化與遺傳上的功能，而這些分子後來可能演化成為目前以四種核苷酸組成遺傳密碼的形式，這是因為當鹼基種類較少時，複製的精確性會增加；而鹼基種類較多時，增加的則是核酸的催化效能。兩種可達成不同目的功能最後在四種鹼基的情形下達到最合適數量。
RNA複製酶
所有的RNA複製酶和不少RNA聚合酶都有一個摺疊結構。這個摺疊結構與三個亞結構域相連。上面三個結構域的形狀和人的右手想像，因而分別被稱爲「四指」（fingers）、「手掌」（palm）、「拇指」（thumb）。其中，只有手掌亞結構域有一個由四條反向平行的多肽鏈構成的β-折疊結構和兩個α-螺旋結構，在各類RNA複製酶中高度保守。其中，手掌亞結構域有三個高度保守的基元（A、B，以及C）。基元A（D-x(4,5)-D）和基元C（GDD）在空間上並列。這兩個基元中的天冬氨酸殘基與鎂離子和錳離子相連。而B基元中的天冬酰胺殘基則與在脫氧三磷酸核苷中選三磷酸核糖核苷的過程有關，上述過程可以確保合成的是RNA而不是DNA。RNA複製酶的結構域的組織形式保守，其催化中心也是一樣。RNA複製酶的催化中心是由一系列包含保守的氨基酸殘基的基元組成的，即使在同源性不高的編碼序列下也保守。
核糖核酸
細胞中還有許多種類和功能不一的小型RNA，像是組成剪接體（spliceosome）的snRNA，負責rRNA成型的snoRNA，以及參與RNAi作用的miRNA與siRNA等，可調節基因表現。而其他如I、II型内含子、RNase P、HDV、核糖體RNA等等都有催化生化反應過程的活性，即具有酶的活性，這類RNA被稱為核酶。
RNA聚合酶
為著與啟動子的特定區域結合，核心酶須有其他亞基，稱為σ。σ因子大大減低RNA聚合酶與非特定的DNA的關係，視乎σ因子本身而增加對某些啟動子區域的獨特性。所以完整的全酶有著6個亞基：α、β、β'、σ及ω（~480 kDa）。RNA聚合酶的結構就有一個長約55Å（即5.5納米）的溝道及直徑為25Å（2.5納米）。這個溝道正好適合20Å（2納米）的DNA雙股。55Å的長度可以接受16核苷酸。
核糖核酸
雙鏈RNA(dsRNA)是指具有兩個互補鏈的RNA，與細胞中的DNA結構相似，它也是某些病毒(雙鏈RNA病毒)的遺傳物質。雙鏈RNA如病毒RNA或小干擾RNA(siRNA)，可以觸發真核生物的RNA干擾，以及脊椎動物的干擾素反應。
小RNA
小RNA（，簡稱sRNA）泛指长度小于200个核苷酸（nt）的RNA分子，多為非编码RNA（ncRNA）。真核生物中此類RNA經常可與等蛋白結合以進行RNA干擾，抑制其他基因mRNA的表現。小RNA的種類包括微小RNA（miRNA）、小干扰RNA（siRNA，包含tasiRNA）、piwi作用RNA（piRNA，包含rasiRNA）、小核RNA（snRNA）、小核仁RNA（snoRNA）、小卡哈氏體RNA（scaRNA）、tsRNA（衍生自tRNA的小RNA）和srRNA（衍生自rRNA的小RNA）等。現有等技術專門用來偵測細胞中的小RNA。許多小RNA與數種癌症等疾病有關。
RNA世界學說
RNA的化学性质使得大RNA分子本身比较脆弱。他们可以很容易地水解成构成自身的核苷酸。 这些局限并没有使RNA不能储存信息，不过由于一些能量需要用来修补和替换损坏的RNA分子，这种储存方式会更加耗费能量。而且变异的可能性也会增加。虽然这些特性使得RNA不适合用于今天的“DNA优化”的生命体，但是对于更加原始的生命体来说，这些也许是可以接受的。
細菌結構
核糖體爲細菌唯一的細胞器，乃細菌合成蛋白質的場所。核糖體由RNA（核糖核酸）和蛋白質構成，其中，前者約佔60%，後者約佔40%。蛋白質會隨着核糖體在mRNA上的移動而被逐漸合成。與真核生物不同，由兩個沉澱係數分別爲50S和30S的兩個核糖體亞基組成的細菌核糖體的沉澱係數爲70S。細菌胞內的核糖體數量會因細菌的生長狀況不同而有所差異。細菌內的核糖體常常成串連在一起，形成「多聚核糖體」。
信使核糖核酸
在pre-mRNA在被修飾過之後（包含RNA剪接及加上5'端帽與3'端上多聚腺苷酸尾），形成成熟的mRNA，從而可準備進行轉譯。成熟mRNA從細胞核被送出到細胞質中，然後核糖體結合在其上，開始轉譯出蛋白質。隨著時間進行，mRNA的多聚腺苷酸尾會被專門的外切核酸酶縮短，而5'端帽也可能被除去，使得該聚合物易受到核酸外切酵素的影響而被降解。 在RNA起始密碼子之前，與終止密碼子（stop codon）之後，各有一段非編碼區，各被稱作5'UTR與3'UTR，（5'與3'非編碼區，因為DNA與RNA分子都是由5'端到3'端，也就是說這些區域是在RNA分子的兩端）是屬於不轉譯出蛋白質的序列。然而，這些區域的重要性在於它們的序列有可能藉由這些區域與不同的RNA結合蛋白（RNA-binding protein）結合，進而改變在細胞中的位置、決定mRNA的穩定性／半生期，以及對細胞受到刺激時的反應而生的轉譯調控。這些都是與細胞調控本身的活性有關。
RNA世界學說
RNA和DNA的主要不同在于RNA的核糖比DNA多了个羟基（见右侧图）。但这个基团会使RNA更加不稳定，2'位的羟基基团会攻击3'位的羟基的磷酸二酯鍵，从而使磷酸二酯骨架裂解。2'位羟基的存在还使RNA在构象上不能形成像DNA那样的B型双螺旋，而只能形成较不稳定的A型双螺旋（无论是RNA-RNA双链还是RNA-DNA双链都只能是A型的双螺旋）。与DNA所使用的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶四种碱基不同，RNA使用由腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶组成的一套不同的碱基。从化学角度来说，尿嘧啶与胸腺嘧啶是相似的，不同之处仅在于5位的一个甲基。另外，尿嘧啶的合成所需要的能量更少。在碱基互补配对方面，碱基的不同并没有影响。腺嘌呤可以轻易的与尿嘧啶和胸腺嘧啶结合。然而，尿嘧啶是胞嘧啶受损的产物之一，这就使RNA尤其容易受AU碱基对或GU碱基对(不稳定)置换GC碱基对的突变影响。RNA被认为先于DNA出现，这是因为它们在生物合成途径上的次序。组成DNA的脱氧核糖核苷酸是从组成RNA的核糖核苷酸中通过移除2位上的羟基制取的。因此，一个细胞要具备合成DNA的能力首先要有合成RNA的能力。
核糖體核糖核酸
28S、5.8S与18S rRNA由单独的一个转录单位（45S rDNA）所转录，它们之间被两个内转录间隔区分隔。45S rDNA被组织于5基因簇中，每个簇中大约有30-40次重复（真核生物在串联重复序列中通常拥有多个rDNA的备份），人类大概有300-400个rDNA重复段存在于五个基因簇中（分别在13、14、15、21和22号染色体上）。
冠状病毒
RNA複製所合成的完整正鏈RNA為病毒的遺傳物質，被核殼蛋白包覆組成核殼；次基因組RNA則包含四種結構蛋白的開放閱讀框，可在細胞的內質網中由核糖體轉譯出結構蛋白與輔助蛋白，其中刺突蛋白、膜蛋白與包膜蛋白可隨宿主細胞的內膜系統移動至一種內質網衍生成的胞器（ERGIC），核殼蛋白與膜蛋白在此結合，組裝並出芽形成完整的病毒，再經胞吐作用自細胞膜離開細胞。被釋出的病毒即可再感染其他細胞。冠狀病毒組裝與釋放的過程可能有微管、微絲與波形蛋白等宿主蛋白參與，因病毒種類而異。
核糖体
核糖体（ribosome），旧称“核糖核蛋白体”或“核蛋白体”，是细胞中的一种细胞器，由一大一小两个-{zh-tw:次單元;zh-cn:亚基}-结合形成，主要成分是相互缠绕的RNA（称为“核糖体RNA”，ribosomal RNA，简称“rRNA”）和蛋白质（称为“核糖体蛋白质”，ribosomal protein，简称“RP”）。核糖体是细胞内蛋白质合成的场所，能读取信使RNA核苷酸序列所包含的遗传信息，并使之转化为蛋白质中氨基酸的序列信息以合成蛋白质。在原核生物及真核生物（地球上的两种具有细胞结构的主要生命形式，前者可细分为古菌、真细菌两类）的细胞中都有核糖体存在。一般而言，原核细胞只有一种核糖体，而真核细胞具有两种核糖体（线粒体和叶绿体中的核糖体与细胞质核糖体不相同）。
CHNOPS
生物學家和相關領域的科學家很多時候都會用這幾種元素的英文名字的第一個字母，將它們合稱做「CHNOPS」。CHNOPS 能夠組成蛋白質、核酸和脂肪這些生命必需的物質，而且 CHNOPS 當中前 5 種元素還是組成 DNA 的化學成份，而硫就是半胱氨酸（cystein）和甲硫氨酸（methionine）這兩種重要氨基酸的成份之一。
核糖體核糖核酸
编码细菌三种rRNA的基因常被按16S-23S-5S的顺序组合在同一操纵子中共同转录。在细菌基因组中，往往有多个rRNA操纵子（例如大肠杆菌有七个：rrnA、B、C、D、E、G和H ），当其中一部分被敲除后，仍可通过基因转换的方式从其他操纵子上获得。古菌则存在只有单组rRNA操纵子的情况。
核糖体
原核生物的核糖体与真核生物的核糖体十分相似，每个核糖体都由一大一小两个相互嵌合的-{zh-tw:次單元;zh-cn:亚基}-组成。根据改进自二位点模型（two-site model）的三位点模型（three-site model），核糖体中含有A、P、E三个与tRNA结合的位点。除以上三个tRNA位点之外，核糖体中还有结合mRNA及一些翻译因子的位点。（参见本条目结构章节）
核糖核酸酶P
核糖核酸酶P（Ribonuclease P，简写为RNase P）是一种核糖核酸酶。核糖核酸酶P也是一种核酶，即由一个RNA分子发挥催化活性，它是第一个被发现的蛋白质以外具有催化活性的生物大分子。它的功能是剪切tRNA分子中RNA上多余的或前体的多余序列。它的发现者悉尼·奥尔特曼在1970年代在研究前体tRNA中发现它可以剪切RNA的5'端，悉尼·奥尔特曼也因此获得了1989年度的诺贝尔化学奖。近期的研究发现核糖核酸酶P也具有一些新的功能，例如人类细胞核中的核糖核酸酶P对于正常并有效地转录多种非編碼RNA（包括tRNA、5S rRNA、SRP RNA和U6 snRNA）的基因是必要的，这些基因是由RNA聚合酶III（人类细胞中三类主要的RNA聚合酶之一）来进行转录。
RNA世界學說
而最早提出RNA可能是三者中最關鍵的原始分子的是弗朗西斯·克里克和以及卡尔·乌斯（在其1967年的书"The Genetic Code"《遗传密码》）。另外，麻省理工学院的分子生物学家亚历山大·里奇在1962年的一篇纪念诺奖得主圣捷尔吉·阿尔伯特的文章中也有类似想法。在1972年提出了现代的基因系统可能源于一个基于核苷酸的前体。这促使了哈罗德·怀特在1976年观察到许多酶的必需辅因子是核苷酸或核苷酸衍生物，他提出这些核苷酸辅因子代表了“核酸酶的化石”（"fossils of nucleic acid enzymes"）。而“RNA世界”一词（"RNA World"）则是由诺奖得主沃特·吉爾伯特在1986年提出，来表示具有催化性质的可自我复制的RNA是最早的生物大分子的假说。
豇豆花叶病毒
病毒粒子结构： 病毒粒体为二十面体，5:3:2轴心对称，直径20-24 nm。病毒负染后电镜的三维结构模型表明在5度轴处有12个大的外壳蛋白的五聚体，在3度轴处有20个小的外壳蛋白的三聚体(Crowther, Geelen & Mellema, 1974)。在这个模型中外壳蛋白由两种结构蛋白60个亚基组成，按互相贯穿的T=1格子型进行排列。 病毒粒子组成： 核酸： 单链线性RNA. M和B组分都含一RNA分子，沉淀系数分别为(s20,w) 26 S与34 S ，分子量分别为1.37 x 106和2.02 x 106。基因组RNA的碱基组成为G 20.7; A 28.4; C 19.3; U 31.6 和G 22.9; A 28.5; C 17.2; U 31.4 (Van Kammen & Van Griensven, 1970).基因组全长10.4kb，大的一条RNA为6.6 kb，小的一条3.8 kb. 两条RNA链的3'端都含有150-200个残基的Poly（A）尾巴，5'端不含有在m7G(5')ppp(5')N...帽子结构(Klootwijk et al., 1977). 通过野生型和突变体病毒的重组实验表明26S RNA包含了编码外壳蛋白的基因(Gopo & Frist, 1977)，并且与T组分的产生有关 (Bruening, 1969; De Jager & Van Kammen, 1970)。34S RNA与迁移率大的组分转变为迁移率小的组分的速率及侵染的特异性有关(Siler et al., 1976). 对任何一条RNA的突变都会影响局部和系统症状，并且影响病毒在菜豆和豇豆上的系统移动(De Jager & Van Kammen, 1970; De Jager, 1973; 1976)。一个导致温度敏感性的突变体可以定位与26 S RNA(De Jager et al., 1977). GenBank登录号： J02064 Em(40)_vi:COBRNA Gb(84)_vi:MCPBRNA cowpea mosaic virus bottom comp. (b-rna); rgn of 1st aug. 4/90 149bp. J02065 Em(40)_vi:COMRNA Gb(84)_vi:MCPMRNA cowpea mosaic virus middle comp. (b-rna); rgn of 1st aug. 4/90 325bp. M10534 Em(40)_vi:COMMCPM5 Gb(84)_vi:MCPM5E 豇豆花叶病毒M RNA, 5′端. 7/89 87bp. M10535 Em(40)_vi:COMMCPB5 Gb(84)_vi:MCPB5E 豇豆花叶病毒 B 基因组 RNA, 5′ 端. 7/89 79bp. M25438 Em(40)_vi:COMMCPRN Gb(84)_vi:MCPRNA3A 豇豆花叶病毒M RNA 3′ 端序列. 7/90 80bp. M25439 Gb(84)_vi:MCPRNA3B 豇豆花叶病毒 B RNA 3′ 端序列. 9/90 80bp. X00206 Em(40)_vi:COCPMVB Gb(84)_vi:COCPMVB Cowpea mosaic virus bottom component RNA (B RNA). 9/93 5,889bp X00729 Em(40)_vi:COCPMVM Gb(84)_vi:COCPMVM Cowpea mosaic virus (CPMV) middle-component RNA (M RNA). 9/93 3,481bp. 8 sequences. 蛋白质： 外壳蛋白由两种组分组成，分子量分别为M. Wt c. 37kDa和22kDa (Wu & Bruening, 1971; Geelen, Van Kammen & Verduin, 1972)，外壳蛋白含有1.9%的碳氢键(Partridge et al., 1974). 多聚氨基酸： 纯化的病毒粒子每mg含有5.05 μg亚精胺 和0.17 μg精胺(Bruening, Elmanna& Wu, 1968; Nickerson & Lane, 1977)。
核糖核酸
RNA的合成一般由RNA聚合酶催化。RNA聚合酶以DNA爲模板，通過轉錄合成RNA。轉錄起始於RNA聚合酶與啓動子的結合（啓動子一般位於基因的上游）。因爲RNA聚合酶自帶解旋酶活性，僅依靠RNA聚合酶即可實現DNA雙鏈的解開。轉錄過程中，RNA聚合酶以3'端至5'端的方向讀取DNA模板鏈，並以5'端到3'端的方向合成與之反向平行互補的RNA鏈。轉錄的終止由終止子介導。原核生物的終止子有兩類：簡單終止子與ρ因子依賴性終止子。簡單終止子僅靠RNA形成二級結構即可終止轉錄，而後者在ρ因子的作用下才可以使轉錄終止。真核生物的轉錄終止則與轉錄後修飾密切相關。
生物大分子
蛋白质、核酸和多糖是3类主要的生物大分子，它们在分子结构和生理功能上差别很大，然而，在以下几个方面又显出共性：核酸（）是由核苷酸构成的生物大分子，可分为脱氧核糖核酸（DNA）与核糖核酸（RNA）。
信号识别颗粒RNA
真核生物的SRP由長約300nt的7SL RNA和6個蛋白質（SRP9、SRP14、SRP19、SRP54、SRP68與SRP72）組成，古菌的SRP由7SL RNA和2個蛋白質-{組成}-，真細菌的SRP則由4.5S RNA和Fth蛋白組成。SRP RNA最早在1970年在病毒中被發現。真核生物的SRP RNA與tRNA與5S 核糖體RNA一樣是由RNA聚合酶III轉錄。
碱基对
碱基对是形成核酸DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。组成碱基对的碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）。在DNA或某些双链RNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使碱基配对遵循一定的规律，腺嘌呤一定与胸腺嘧啶或者在RNA中的尿嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对。这就是碱基互补配对原则。它常被用来衡量DNA和RNA的长度（尽管RNA是单链）。它还与核苷酸互换使用，尽管后者是由一个五碳糖、磷酸和一个碱基组成。
核酸三级结构
双螺旋是生物DNA的主要三级结构，也是RNA的可能结构。据信在自然界中发现了三种DNA构象，即A-DNA，B-DNA，和Z-DNA。 詹姆斯·杜威·沃森(James D. Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)描述的“B”形式被认为在细胞中占主导地位。詹姆斯·D·沃森和弗朗西斯·克里克将这种结构描述为半径为10Å且间距为34Å的双螺旋，每隔10 bp序列绕其轴旋转一圈。双螺旋在溶液中每10.4-10.5碱基对围绕其轴旋转一圈。这种扭曲频率（称为螺旋节距）很大程度上取决于每个基座对链中的邻居施加的堆叠力。双螺旋RNA采用类似于A型结构的构象。
RNA誘導沉默複合體
RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex,RISC），是在RNA干扰技术中起作用的重要物质。一定数量的外源性双链RNA（dsRNA）进入细胞后，被类似于核糖核酸酶Ⅲ的Dicer酶切割成短的21~23bp的双链小干扰RNA（siRNA），siRNA与解旋酶和其它因子结合，形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。激活RISC需要一个依赖ATP的将小分子RNA解双链的过程。激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上，并在距离siRNA 3'端12个碱基的位置切割mRNA。切割的机制尚不明了，但每个RISC都包含一个siRNA和一个不同于Dicer的RNA酶。因此，siRNA能够以序列同源互补的mRNA为靶点，通过促使特定基因的mRNA降解来高效、特意地阻断体内特定基因表达，诱发细胞呈现出特定基因表达降低表型。
转运核糖核酸
tRNA為74~95個鹼基的小片段RNA鏈，會折疊成苜蓿葉狀的核酸二級結構，呈三叶草形，它由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和TΨC环五部分组成。
核糖核酸病毒
国际病毒分类委员会（ICTV）按照巴尔的摩病毒分类系统的分类方法把RNA病毒定为包含其中第三组（Group III）、第四组（Group IV）、第五组（Group V）的那些病毒，同时不把生活史中出现了DNA的病毒算是RNA病毒。那些把RNA作为遗传物质，但是在复制过程中出现DNA的病毒被称为逆转录病毒。它们包含巴尔的摩分类系统里的第六组（Group VI）。感染人得艾滋病的著名逆转录病毒就有HIV-1和HIV-2。 RNA病毒可以根据它们“RNA的义”进一步分为反义RNA病毒，正义RNA病毒或双义RNA病毒。正义RNA病毒的RNA和mRNA很相似，因此它们能直接在宿主细胞裡翻译。反义RNA病毒的RNA则和mRNA互补，所以它们必须被RNA聚合酶转换成正义RNA才能进行翻译。纯化过的正义RNA病毒的RNA，其感染能力没有完整的病毒颗粒强，但是它依然可以直接感染宿主细胞。相比之下，纯化过的反义RNA病毒的RNA则没有感染能力，因为它们需要被转录成正义RNA才能翻译；每一个病毒颗粒都能被转录成几个正义RNA链。双义RNA病毒与反义RNA病毒较为相似，但它们能从反义链及正义链两者翻译基因。
小分子干扰核糖核酸
小分子干扰核糖核酸（，缩写为siRNA），又译为小-{干}-擾核糖核酸，又称短-{干}-擾核糖核酸（short interfering RNA）或沉默核糖核酸（silencing RNA），是長度20到25個核苷酸的雙股RNA，在生物學上有許多不同的用途。目前已知siRNA主要參與RNA干擾（RNAi）現象，以帶有專一性的方式調節基因的表達。此外，也參與一些與RNAi相關的反應途徑，例如抗病毒機制或是染色質結構的改變。不過這些複雜機制的反應途徑目前尚未明瞭。 siRNA最早是由英國的戴维·鲍尔库姆（David Baulcombe）團隊發現，是植物中的後轉錄基因沉默（post-transcriptional gene silencing；PTGS）現象的一部分，其研究結果發表於《科學》。2001年，湯瑪士·涂許爾（Thomas Tuschl）團隊發現合成的siRNA，可誘導哺乳動物體內的RNAi作用，結果發表於《自然》。這項發現引發了利用可控制的RNAi，來進行生物醫學研究與藥物開發的方法。
核酶
有催化活性的核糖核酸（RNA）。是1981年切赫（T.Cech）最先发现的，以后由他命名，尚无统一的中文译名。和酶（蛋白质催化剂）相比，细胞内的RNA催化剂是极少的。现在已知的几十种天然RNA催化剂的绝大部分参与RNA的加工和成熟。按它们的作用方式可分为剪切型（把RNA前体的多余部分切除），和剪接型（把RNA前体的内含子部分切除并把不连续的外显子部分连接起来）。根据所作用的底物不同，又可分成自体催化和异体催化两类。绝大多数RNA催化剂以自身为底物进行自体催化，可以是自我剪切，也可以是自我剪接。RNA催化剂比酶的催化效率低，有的RNA催化剂具有多种酶的功能。如纖毛原生动物四膜虫的rRNA前体的内含子序列具有核糖核酸酶等5种酶的活性，其水解RNA的速率为每分钟两次，而胰RNA酶的作用速率则为每秒钟数千次。切赫和奥尔特曼（S.Altman）因对RNA的催化性质研究的突出贡献，共获1989年度诺贝尔化学奖。
信号识别颗粒RNA
除組成SRP之外，有研究發現許多反轉錄病毒顆粒中含有未與SRP蛋白結合的SRP RNA等宿主細胞的RNA，惟其功能尚不明。另外也有研究在成纖維細胞與癌細胞互動後釋放的外排體中，以及人類和小鼠的紅血球細胞中發現未與SRP蛋白結合的SRP RNA。
細菌小RNA
小RNA可與細菌的其他RNA或蛋白質結合，影響基因表現，調控代謝、感染、對環境反應與細胞結構等，與蛋白質結合後可調控其功能，例如可與RNA聚合酶結合以調控轉錄、tmRNA與轉錄停滯的核糖體結合以啟動反式轉譯、4.5S RNA（信号识别颗粒RNA）組成信号识别颗粒以調控蛋白質的釋放。許多mRNA結合後可能藉由阻擋或開啟核糖体结合位点而影響其轉譯，還有些小RNA為順式作用元件，是由編碼mRNA基因的另一股DNA轉錄產生，因此序列和該基因mRNA互補，可抑制其表現。
核糖体DNA
核糖体DNA（Ribosomal DNA，rDNA）是一种DNA序列，该序列用于rRNA编码。核糖体是蛋白质和rRNA分子的组合，翻译mRNA分子以产生蛋白质的组件。如该图所示，真核生物的rDNA包括一个单元段，一个操纵子，以及由、、、、、和束组成的串联重复序列。rDNA的还有另一个基因，由5S rRNA基因编码，位于大多数真核生物的基因组中。5S rDNA序列也存在于果蝇的串联重复序列。
RNA溫度計
RNA世界學說認為在早期生命中，RNA既是遺傳信息的載體，又具有生物催化活性。另外，還有RNA扮演基因表現調控和感受器的角色。該學說認為，現在的DNA-RNA-蛋白質系統是由上述原始的RNA生物進化而來，因為DNA-RNA-蛋白質系統相對原始的RNA生物具有優勢，使用DNA-RNA-蛋白質系統的生物在自然選擇中勝過了RNA生命，成為現代生命的形式。DNA-RNA-蛋白質系統中，RNA攜帶遺傳信息的功能由DNA取代，其生物活性則由蛋白質取代。但仍然保留有部分具有催化活性的RNA，即核酶。
細胞外RNA
細胞外RNA通常位於外排體等中，或是與蛋白質結合，以避免被核糖核酸酶降解。mRNA、tRNA、miRNA、siRNA與lnRNA皆有在細胞外被發現，而rRNA雖為細胞中最多的RNA，但很少出現在細胞外。有些胞外RNA可作為癌症、糖尿病、關節炎或普利昂疾病的生物標記。美國國家衛生院發起了细胞外RNA通讯联盟（Extracellular RNA Communication Consortium，簡稱ERCC）的計畫以促進此領域的研究。
RNA干扰
迄今为止已鉴定出包括Dicer在内的若干个与RNAi有关的蛋白因子。在果蝇（Drosophila melanogaster）RISC中，已知存在着称为Argonaute2（AGO2）的因子，AGO2蛋白的表达受到抑制时，RNAi效应缺失，也就是说AGO2是果蝇RNAi机制的必须因子。研究表明Argonaute家族蛋白具有RNA切割酶活性（slicer activity），RNAi机制正是由Argonaute家族蛋白的RNA切割酶活性主导。另外，几个RNA解旋酶（RNA helicase）也被鉴定为参与RNAi机制的因子。在秀丽隐杆线虫（C. elegans）的RNAi中必须的因子有EGO1，这是一种RdRP（RNA-dependent RNA Polymerase），植物中也存在该蛋白同系物。RNAi中RdRP是将标靶mRNA作为模板，以导入的dsRNA（或siRNA）作为引物合成RNA，在细胞内针对于标靶mRNA合成新siRNA的酶。这一反应在一些生物的RNAi中为必须，但RdRP活性在人和果蝇的RNAi中是非必须的，这说明在不同物种之间RNAi机制的基本框架虽然相同，但存在着微妙差异。
衛星DNA
通过对陆生蟹的研究证明真核生物力卫星DNA有高级的三维结构，3%这种陆生蟹的脱氧核糖核酸由一个叫做RU的约2100核鹼基对长的重复，这个系列里有许多GC系列 。在每个基因里都有约16000个RU系列。一些RU系列被复制，随后的研究发现这里有保存下来的普通DNA系列，这些系列之间有四个微卫星部分，这些微微性主要由在一股上的嘌呤和另一股上的嘧啶组成，其中包括约20至25对长的G和C的重复。微卫星里最常见的重复系列是CCC:AGG和CCCT:AGGG。在微酸性条件下这些嘧啶:嘌呤重复形成一个三股结构 。
核糖核酸
且大約在同時，大小約22個核苷酸的RNA(現在被稱為微RNA)，被發現在線蟲的發育上，扮演重要角色。而於RNA干擾的研究，讓安德魯·法厄(Andrew Fire)與克雷格·梅洛(Craig Mello)，獲得了2006年的諾貝爾生理學或醫學獎；而同年的諾貝爾化學獎，得獎原因也與RNA相關(在RNA轉錄上的研究)，由羅傑·科恩伯格(Roger Kornberg)獲得。此外調控RNA的發現，促使了RNA藥物的開發，如利用小干擾RNA來靜默目標基因。
RNA剪接
出現在稀少的內含子組成核酸酶，核酸酶在只有RNA的情況下代替了剪接體的功能。自剪接的內含子有三種，稱為第一型、第二型及第三型。自剪接型內含子以與剪接體類似的方式進行剪接，但不需要任何蛋白質。這種相似性使人相信這些內含子與剪接體在演化過程上有著關連。自剪接亦可能是非常古老，且可能出現在一個還未有蛋白質的核糖核酸世界。雖然以下兩種剪接可以在沒有蛋白質的情況下進行，但依然會額外的使用5個RNA分子(snoRNAs)及超過50多個蛋白質，並水解多個三磷酸腺苷（ATP）分子。使用 ATP 是要提高剪接mRNA的準確性，避免出現錯誤。
脱氧核糖核酸
在轉錄作用中，基因裡的密碼子會在RNA聚合酶的作用下，複製成為信使RNA。之後核醣體會幫助帶-{zh-hans:着; zh-hant:著;}-氨基酸的轉移RNA與信使RNA進行鹼基配對，進而將信使RNA解碼。由於組成密碼子的鹼基共有四種，且以三字母為一單位，因此可能存在的密碼子一共有64種（4）。與這些密碼子對應的標準氨基酸有20種，因此大多數氨基酸對應了一種以上的密碼子。另外有三個密碼子稱為「終止密碼子」或「無義密碼子」，是編碼區域的末端，分別是TAA、TGA與TAG，這是屬於DNA上的終止密碼。而在mRNA上的則是UAG、UAA與UGA。當轉譯到達這三組密碼子時就會停止轉譯，並進行下一步的修飾。
核酸結構
一级结构是由通过磷酸二酯键连接在一起的核苷酸的线性序列。它是核苷酸的这种线性序列组成DNA或RNA的一级结构。核苷酸由3个组成部分组成：二级结构是碱基之间的相互作用集合，即链的哪些部分彼此结合。 在DNA双螺旋中，两条DNA链通过氢键连在一起。 一条链碱基上的核苷酸与另一条链上的核苷酸成对配对。 二级结构负责核酸所承受的形状。DNA中的碱基被分类为嘌呤和嘧啶。嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤。嘌呤由双环结构，含氮的六元环和五元环组成。嘧啶是胞嘧啶和胸腺嘧啶。它有一个单一的环状结构，有一个含氮六元环。嘌呤碱基总是与嘧啶碱基（鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C），与腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U））配对。DNA的二级结构主要通过彼此缠绕的两条多核苷酸链的碱基对来确定，以形成雙股螺旋。
核蛋白
一个核糖核蛋白（Ribonucleoprotein，缩写：RNP）是核糖核酸和RNA结合蛋白的复合物。 这些复合物在许多重要的生物功能中起着不可或缺的作用，包括DNA复制，调节基因表达和调节RNA的代谢。核糖核蛋白的一些例子包括核糖体，酶端粒酶，穹窿体核糖核蛋白，核糖核酸酶P，hnRNP和小核核糖核酸（snRNPs），它们与前信使核糖核酸剪接（剪接体）有牵连，并且是核仁的主要成分之一。 一些病毒是简单的核糖核蛋白，仅含有一个RNA分子和许多相同的蛋白质分子。其他核糖核蛋白或脱氧核糖核蛋白复合物含有许多不同的蛋白质，以及特别多的核酸分子。目前，在RCSB蛋白质数据库（PDB）中可以找到超过2000个核糖核蛋白。 此外，基于从PDB获取的数据，蛋白质-RNA界面数据库（PRIDB）拥有关于RNA-蛋白质界面的信息集合 。
RNA聚合酶Ⅱ
RNA聚合酶Ⅱ（，亦被称为RNAPⅡ或PolⅡ）是一个多种蛋白质复合体。它是在真核生物细胞核中发现的三种RNAP酶之一。 它催化DNA的转录，以合成mRNA的和大多数snRNA和微RNA的前体。 RNA聚合酶Ⅱ是一个550 kDa的12个亚基复合物，是研究最多的RNA聚合酶类型。 它需要多种转录因子才能与上游基因启动子结合并开始转录。
核糖核酸
RNA有着多種多樣的功能，可在遺傳編碼、轉譯、調控、基因表達等過程中發揮作用。按RNA的功能，可將RNA分爲多種類型。比如，在細胞生物中，mRNA（傳訊RNA）爲遺傳訊息的傳遞者，它能夠指導蛋白質的合成。因爲mRNA有編碼蛋白質的能力，它又被稱爲編碼RNA。而其他沒有編碼蛋白質能力的RNA則被稱爲非編碼RNA（ncRNA）。它們經由催化生化反應，或透過調控或參與基因表達過程發揮相應的生理功能。比如，tRNA（轉運RNA）在轉譯過程中起轉運RNA的作用，rRNA（核糖體RNA）於轉譯過程中起催化肽鏈形成的作用，sRNA（小RNA）起到調控基因表達的作用。此外，RNA病毒甚至以RNA作爲它們的遺傳物質。
核糖體核糖核酸
16S rRNA约有一半的核苷酸形成链内碱基对，使其具有约60个螺旋；分子中未配对部分则形成突环。在浓度足够的Mg存在下分离得到的16S rRNA处于紧密状态，与30S核糖体亚基的结构相似。已发现16S rRNA中的一些序列与蛋白质合成时30S核糖体亚基、mRNA及一些翻译因子的结合有关。核糖体16S rRNA的3'端能识别待翻译mRNA的5'端的夏因-达尔加诺序列，起始翻译。另有研究表明，16S rRNA也能与进入核糖体P位点的tRNA相互作用。
蛋白质
蛋白质是细胞中的主要功能分子。除了特定类别的RNA，大多数的其他生物分子都需要蛋白质来调控。蛋白质也是细胞中含量最为丰富的分子之一；例如，蛋白质占大肠杆菌细胞干重的一半，而其他大分子如DNA和RNA则只分别占3%和20%。在一个特定细胞或细胞类型中表达的所有蛋白被称为对应细胞的蛋白质组。
长链非编码核糖核酸
对Alu元件的RNA转录物中的功能序列进行分析后，发现其亦有类似于蛋白质转录因子中结构域的模块化结构（Shamovsky 2008）。Alu元件RNA包括两个“臂”，每个臂都可以结合到一个RNAPⅡ分子上；体外实验表明该RNA还具有两个调控结构域，起到抑制RNAPⅡ转录活性的作用（Mariner 2008）。 These two loosely-structured domains may even be concatenated to other ncRNAs such as B1 elements to impart their repressive role (Mariner & Walters 2008). The abundance and distribution of Alu elements and similar repetitive elements throughout the mammalian genome may be partly due to these functional domains being co-opted into other long ncRNAs during evolution, with the presence of functional repeat sequence domains being a common characteristic of several known long ncRNAs including Kcnq1ot1, Xlsirt and Xist (Mattick 2003; Mohammad 2008; Wutz 2002; Zearfoss 2003).
原核翻译
核糖体有三个部位：A位、P位和E位。“A位”是氨酰tRNA的进入位点（除了第一个氨酰tRNA，即fMet-tRNA，会进入P位外）。“P位”是肽酰-tRNA在核糖体中形成的位置。tRNA在将氨基酸递给生长中的肽链后，“E位”便是它的退出位点。
核仁
核仁由DNA、RNA，以及蛋白質組成。核仁會伴隨細胞週期不斷解構、重構。但目前核仁的週期性變化的分子機制還未得到闡明
環狀RNA
除真核生物經反向剪接形成的環狀RNA外，生物還有數種其他生成環狀RNA的機制，例如剪接的產物、某些藻類與古菌生成tRNA過程的中間產物等，另外D型肝炎與類病毒的基因組也是環狀RNA。
转录
转录成RNA分子的DNA片段称为转录单元，编码至少一个基因。如果转录的基因编码蛋白质，则会产生信使RNA（mRNA），这个mRNA又在翻译过程中作为合成蛋白质的模板。基因还可能编码非编码RNA，例如小分子RNA，核糖体RNA（rRNA），转运RNA （tRNA）或有催化作用的RNA分子核酶。
转运-信使RNA
tmRNA最早於1979年研究人員以電泳分析大腸桿菌RNA時與核糖核酸酶P上的M1RNA（舊稱10Sb RNA）一起被發現，當時被命名為10Sa RNA ，後續研究發現10Sa RNA具有常見於tRNA的假尿嘧啶核苷，且其3'端與tRNA的結構相似。1995年始發現tmRNA還有編碼蛋白序列的功能。除細菌外，少數真核生物（與屬卵菌的）粒線體中的mtDNA也有編碼tmRNA，但皆已失去與mRNA相似的編碼區，僅存與tRNA相似的區域，還有數種藻類的質粒體中具有tmRNA，結構簡化但仍具編碼區和tRNA相似區。
长链非编码核糖核酸
包括组蛋白和DNA甲基化、组蛋白乙酰化和SUMO化等在内的表观遗传修饰影响了染色体生物学的众多方面，主要包括通过对广大染色质区域进行重塑从而调控大量基因（Kiefer 2007；Mikkelsen 2007）。一段时间以来，RNA作为染色质的有机组成部分已被人知晓（Nickerson 1989；Rodriguez-Campos 2007），但现在我们才开始认识到RNA在涉及到染色质修饰通路上的意义（Chen 2008；Rinn 2007；Sanchez-Elsner 2006）。
遗传密码
一個生物體攜帶的遺傳信息－即基因組－被記錄在DNA或RNA分子中，分子中每個有功能的單位被稱作基因。每個基因均是由一連串單核苷酸組成。每個單核苷酸均由鹼基，戊糖（即五碳糖，DNA中為脫氧核糖，RNA中為核糖）和磷酸三部分組成。碱基不同構成了不同的單核苷酸。組成DNA的碱基有腺嘌呤（A），鳥嘌呤（G），胞嘧啶（C）及胸腺嘧啶（T）。組成RNA的碱基以尿嘧啶（U）代替了胸腺嘧啶（T）。三個單核苷酸形成一組密碼子，而每個密碼子代表一個氨基酸或停止訊號。
细胞核
RNA剪接是由稱為剪接體的複合物進行，此過程中前體mRNA上不會轉譯成蛋白質的內含子將會被移除，之後將切割過的外顯子片段重新組合成連續的分子。剪接作用通常發生在5'端帽與3'多聚腺苷酸處理完成之後，不過在一些外顯子也可以發生在轉錄完成以前。包括可編碼出抗體的許多前體mRNA，可以經由多種不同的剪接方式生產出不同的mRNA，進而轉錄出多種不同的蛋白質序列。這種過程稱為選擇性剪接，使一段變化有限的DNA得以生產出許多不一樣的蛋白質。
转录组
转录组()，也称为“转录物组”，广义上指在相同环境（或生理条件）下的在一个细胞、或一群细胞中所能转录出的所有RNA的总和，包括信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）及非编码RNA；狭义上则指细胞所能转录出的所有信使RNA（mRNA）。
转运-信使RNA
幾乎所有細菌基因組中皆具有編碼tmRNA的基因，此RNA對某些細菌的生長相當重要，也有細菌在較為不利的生長條件下才需tmRNA。tmRNA的合成途徑和tRNA相似，轉錄後其5'端有一段序列需由核糖核酸酶P切割，3'端也有些序列需由或切除，可連接丙胺酸的3'-CCA序列在某些物種是由基因編碼，因此轉錄完成時即具備，某些物種則是在tmRNA轉錄與切割之後才由加上。另外α-變形菌、某些藍綠菌與少數β-變形菌的tmRNA是由兩段RNA組成的，其中一段RNA的3'端結合丙胺酸，另一段RNA則具編碼序列，兩者僅以鹼基配對的氫鍵相互結合。
50S核糖体亚基
50S核糖体亚基是70S核糖体中较大的亚基，由多种核糖体蛋白质及两种rRNA结合形成。50S核糖体亚基中的rRNA分子不仅具有二级结构，还在二级结构的基础上建立了更复杂的三级结构。50S核糖体亚基中RNA的三级结构是70S核糖体维持一定形态并产生催化活性的关键。
代谢
DNA和RNA是主要的两类核酸，它们都是由核苷酸连接形成的直链分子。核酸分子对于遗传信息的储存和利用是必不可少的，通过转录和翻译来完成从遗传信息到蛋白质的过程。这些遗传信息由DNA修復机制来进行保护，并通过DNA复制来进行扩增。一些病毒（如HIV）含有RNA基因组，它们可以利用逆转录来从病毒RNA合成DNA模板。核酶（如剪接体和核糖体）中的RNA还具有类似酶的特性，可以催化化学反应。单个核苷酸是由一个核糖分子连接上一个碱基来形成。其中，碱基是含氮的杂环，可以被分为两类：嘌呤和嘧啶。核苷酸也可以作为辅酶参与代谢基团的转移反应。
生物化学
构成核酸的单体核苷酸本身是由三个部分组成：一个氮杂环碱基（嘌呤或嘧啶），一个戊糖和一个磷酸基团。不同类型的核酸具有不同的糖结构，如DNA含有的是2-脱氧核糖。此外，碱基类型在不同的核酸中也有所不同，DNA和RNA都含有腺苷酸、鸟苷酸和胞嘧啶，而胸腺嘧啶只存在于DNA中，尿嘧啶只存在于RNA中。
信号识别颗粒RNA
信号识别颗粒RNA（Signal recognition particle RNA，簡稱SRP RNA，又稱7SL RNA）是生物細胞信號識別顆粒中的RNA，在三域生物中皆有，信号识别颗粒（SRP）由RNA與蛋白質-{組成}-，可與核糖體轉譯中多肽上的信號肽結合，暫停轉譯，並與細胞內質網（真核生物）或細胞膜（原核生物）的結合，將核糖體轉移至這些膜結構上，過去認為SRP RNA在SRP中僅有維持結構的功能，後續研究發現SRP RNA可協助SRP和受體的結合，並在結合後催化兩個三磷酸鳥苷（GTP）分子的水解，促使SRP自訊息確認顆粒受體與核糖體脫離，使核糖體繼續多肽的轉譯。
染色质
染色質（，或稱核染質）是在細胞中發現的大分子複合物，由DNA，蛋白質和RNA組成。它也是構成染色體的結構。染色質的主要功能是：
N6-甲基腺苷
N-甲基腺苷（N-Methyladenosine，簡稱mA）是真核生物細胞mRNA中最常見的修飾，也見於tRNA、rRNA、snRNA和lncRNA（如）等其他種RNA，細胞RNA中約有0.1%至0.4%的腺苷（A）位點具有此修飾。m6A最早在1970年代即被發現，但未知其功能，近年隨著其修飾酶（writer）、去修飾酶（eraser）和識別蛋白（reader）的發現，其修飾機制與功能逐漸明朗。m6A是由一複合體修飾，複合體包括METTL3、、、RBM15、KIAA1429與METTL5等，可將S-腺苷甲硫氨酸（SAM）上的甲基轉移到RNA的腺苷上；FTO蛋白與則為m6A去甲基酶，可移除RNA上m6A的甲基；具YTH結構域（YT521-B homology domain）的蛋白（YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3和等）、、、、和等蛋白可與mRNA上的m6A結合，為其識別蛋白，因蛋白種類和RNA序列而異可促進或抑制其轉譯、降解、剪接等。研究m6A轉錄組的技術包括m6A測序（m6A Seq ）、mRNA甲基化测序（MeRIP-seq）、m6A-與SCARLET等。有數種癌症與m6A修飾的異常有關。除真核生物外，許多RNA病毒也具有m6A修飾，可能與其感染、複製有關。
穹窿体RNA
穹窿体RNA（，简称）是一种存在于穹窿体核糖核蛋白复合物中的非编码RNA，该类RNA于1986年被首次发现。作为一种核糖核蛋白复合物，穹窿体除了含有8-16条短链RNA外，还包含96个穹窿体主蛋白（major vault proteins，MVP），两个穹窿体少数蛋白（minor vault proteins，分别为VPARP和TEP1）。穹窿体被认为与抗药性有关。研究人员已利用冷冻显镜术揭示出vRNA位于穹窿体“帽”底部的内侧。vRNA在穹窿体中的位置可能暗示着穹窿体内外物质都可与其发生相互作用。另有研究发现vRNA需要TEP1以辅助维持自身结构稳定。
核酸結構
核酸結構（）是指如DNA与RNA的核酸。从化学角度上讲，DNA与RNA是非常相似的。DNA与RNA的结构常分为四个不同水平：一级、二级、三级及四级。
弗朗西斯·克里克
对于克里克来说，清楚地存在四种信息传递：DNA→DNA（DNA复制），DNA→RNA（蛋白质合成的第一步），RNA→蛋白质（蛋白质合成的第二步）和RNA→RNA它们自己。有两个步骤 （图中的虚线） 没有证据，但克里克认为是可能的：DNA→蛋白质（这意味着RNA不参与蛋白质合成）和RNA→DNA（结构上可能的，但是当时没有发现相关的生物功能）。
GDNA
基因组脱氧核糖核酸是染色体DNA，这一概念与染色体外DNA（如质粒）相对，常简写为gDNA。生物的基因组（由gDNA编码）是遗传的生物学信息，从生物的一代传到下一代。基因组被转录产生RNA，这是生物功能所必须的。一些RNA 经过剪接过程被移除内含子，在成熟的信使RNA（mRNA）中只留下外显子。成熟的mRNA接下来可被核糖体轉译为蛋白质。
外切體複合物
外切体参与降解和处理大量各种不同的RNA底物。在细胞质中，它参与mRNA分子的更新：外切体复合物可以通过与无义介导的降解或无终止降解通路中的蛋白质相互作用来降解被标记需要进行降解的mRNA分子（包含了错误信息的mRNA）。另外，mRNA的正常更新过程也需要外切体参与的降解过程。多个蛋白质可以通过结合到与外切体复合物结合的mRNA的3'端AU富含元素上来使mRNA稳定或不稳定。在细胞核中，外切体对于多种小核RNA分子的正确处理是必不可少的。核仁是外切体复合物的主要聚集区域。在核仁中，外切体参与了对5.8S核糖体RNA（外切体的第一个被发现的功能）和数种小核RNA的处理。