In allen lebenden Zellen wird der Prozess der Übersetzung der genetischen Information von der DNA in die Proteine, die den größten Teil der Arbeit in einer Zelle verrichten, von molekularen Maschinen durchgeführt, die aus einer Kombination von RNA und Protein bestehen. Überraschenderweise ist es die RNA und nicht das Protein, die die entscheidende Arbeit in dieser Proteinbildungsmaschine, dem Ribosom, leistet. Die Grundform und der funktionelle Kern des Ribosoms wird von der RNA gebildet. Die RNA hat sich über mehr als eine Milliarde Jahre der Evolution erhalten: Die ribosomale RNA in Bakterien und Menschen ist bemerkenswert ähnlich. Eine zweite Art von RNA, die so genannte Boten-RNA oder mRNA, überträgt genetische Informationen von der DNA zum Ribosom. Die Boten-RNA liefert dem Ribosom die Baupläne für den Aufbau von Proteinen. Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Jede Aminosäure eines Proteins wird dem Ribosom durch eine andere Art von RNA geliefert: die Transfer-RNA (tRNA). Das Ribosom nutzt die Informationen in der Boten-RNA, um die an die Transfer-RNA gebundenen Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge miteinander zu verknüpfen, um jeden verschiedenen Proteintyp in der Zelle herzustellen: menschliche Zellen stellen fast 100.000 verschiedene Proteintypen her, jeder mit seiner eigenen einzigartigen Boten-RNA-Sequenz.
Die zentrale Rolle der RNA bei der Proteinsynthese wird durch die Tatsache veranschaulicht, dass viele Antibiotika, die zur Bekämpfung von Infektionen eingesetzt werden, an die ribosomale RNA von Bakterien binden und die Produktion von Zellprotein blockieren. Dadurch werden die Bakterien am Wachstum gehindert. Fehler in der Produktion oder Sequenz der RNA-Komponenten der Proteinsynthesemaschinerie können auch beim Menschen Krankheiten verursachen, darunter die Diamond-Blackfan-Anämie, die durch einen Defekt in der Ribosomenproduktion verursacht wird, die Dyskeratosis congenita, die durch einen Defekt in der ribosomalen RNA-Struktur verursacht wird, sowie einige Formen von Diabetes, Myopathien und Enzephalopathien aufgrund von Mutationen in der Transfer-RNA.