Kõigis eluliikides on kolm olulist makromolekuli. Ribonukleiinhape (RNA) on üks neist kolmest ja RNA-l on üheahelalise molekulina hämmastav võime omandada kolmemõõtmelisi kujundeid mitme vesiniksideme abil, mis moodustavad selle sekundaarse struktuurse karkassi. Ülejäänud kaks olulist makromolekuli on desoksüribonukleiinhape (DNA) ja valgud; Neist kahest on RNA-l palju sarnasusi valkudega funktsioonilt ja sarnasusi DNA-ga keemilise struktuuri poolest. Samuti on olemas kaheahelaline RNA, kuid need on haruldased. Üheahelaline RNA katalüüsib bioloogilisi reaktsioone, on rakuliste signaalide vastuvõtja ja saatja ning aitab kontrollida geeniekspressiooni.
2011. aasta seisuga on üheahelaline RNA olnud seitsme Nobeli preemia objektiks. Paljud auhindade vahel tehtud uuringud avastasid RNA funktsioonid, mis tõi kaasa olulisi edusamme bioloogia- ja meditsiiniteadustes. Üheahelaline RNA leiti 1868. aastal, kuid seda iseloomustati valesti, ja alles 1959. aastal sai see Nobeli fookuse, kui Ochoa ja Kornberg said pärast RNA sünteesimist laboris ensüümi abil Nobeli meditsiiniauhinna. valesti iseloomustatud; see ei olnud tõeline süntees, vaid lagunemisprotseduur. 1960. ja 1970. aastatel anti välja veel kaks auhinda avastuste eest, et üheahelaline RNA mitte ainult ei suuda kanda geneetilist teavet, vaid toimib ka bioloogiliste reaktsioonide katalüsaatorina ning avastuse eest, et retroviirused võivad ensüümide kaudu replitseerida RNA-d DNA-ks, seda tüüpi replikatsiooni kahesuunaline tänav. 1980. aastatest kuni 2006. aastani anti veel neli auhinda RNA splaissimise, rohkemate katalüüsivate funktsioonide, mikroRNA funktsioonide ja RNA transkriptsiooni avastuste eest.
Üheahelaline RNA on oluline valkude sünteesis; kui ribosoomides moodustuvad valgud, juhib koostumist messenger RNA (mRNA) ja koos ülekande-RNA-ga (tRNA) toimetab kaasasolevad aminohapped valkude sidumiseks ja moodustamiseks. Valkude ribosoomitehased saavad geneetilist teavet mRNA-st ja tRNA 80 nukleotiidi on olulised aminohapete translatsioonis äsja moodustuvateks valkudeks. DNA-d matriitsina kasutades transkribeerib RNA polümeraasi nime all tuntud ensüüm RNA üheahelalise RNA uute ahelate jaoks. See sama ensüüm kasutab RNA malle, kui RNA viirused, nagu polioviirus, üritavad oma viirusmaterjali paljundada. On olemas meetod üheahelalise RNA funktsiooni mõõtmiseks ja skriinimiseks, mis on oluline RNA ja valkude vahelise sideme mõistmiseks. Nukleotiidi analoog interferentsi kaardistamine (NAIM) tuvastab teatud RNA molekulide identiteedi, mis seonduvad valkudega halvemini kui metsiktüüpi RNA seondumine, et paremini mõista valkude vahendavat seondumiskäitumist.
Kuna RNA kannab endas geneetilist teavet, sisaldavad RNA viirused oma genoomis RNA replikatsioone ja ka mitmesuguseid selle genoomi poolt kodeeritud valke. Mõned valgud kaitsevad seda viiruse genoomi, kuna see muundub uueks peremeesrakuks. Need püsivate RNA replikatsioonidega viirused omakorda transkribeerivad DNA-d ja moodustavad uue üheahelalise RNA, mis levitab viirusi edasi. On neli RNA-viiruste rühma, mis levitavad paljude teiste haiguste hulgas leetreid, mumpsi, marutaudi, grippi, kollapalavikku ja hobuste entsefaliiti ning igal rühmal on oma meetod viiruse genoomi replikatsiooniks.
On teada, et rinoviirused, sealhulgas külmetushaigus, on üheahelalised RNA-d, mis replitseeruvad raku tsütoplasmas, töödeldes viiruse proteaasi, mille tulemusena vabanevad viirusega nakatunud valgud. Üheahelaline RNA on samuti seotud teatud tüüpi põletikuga, mis võib põhjustada loote südamefibroosi, mis võib viia südameblokaadini autoimmuunreaktsiooni kujul, mis põhjustab kaasasündinud südamedefekte. Siiski on RNA kohta avastusi, mis võivad kasutada RNA-d, et vaigistada kehas haigusi põhjustada võivaid geene. Teades, et RNA-s on väikesed osad, mis häirivad valkude tootmist, usuvad mõned, et ühel päeval toimetab üheahelaline RNA ravimid otse valkudesse.