RNA世界學說

具有催化作用的RNA称为核酶，在生命基于DNA的今天被称为分子活化石。核酶在一些生物过程中起重要作用，比如核糖体，是蛋白质合成的关键。其它核酶也有许多不同功能，锤头状核酶能自我切割[18]，RNA聚合酶的一个核酶能自我催化自身的合成[19]。

在生命起源中酶所需的重要性质有：

• 具有自我复制的能力，或复制其它的RNA分子。在实验室中，一些较短的RNA已证明可以复制其它RNA。其中最短的为165-碱基长，但据估计只有其中的一部分参与了复制功能。
• 催化简单化学反应的能力——即RNA分子能通过折叠形成催化中心。在实验室中，一些相对较短的RNA分子已具有该能力[20][21]。
• 在RNA的3'-端结合氨基酸的能力，以使用其侧链基团的化学性质[22]。
• 催化肽键形成的能力，以生成短肽乃至更长的蛋白质。这一任务在现代的细胞中由核糖体完成。核糖体是由几个RNA（称为rRNA）和一些蛋白质（称为核糖体蛋白质）组成的复合体，其中rRNA负责催化，核糖体蛋白质上的氨基酸残基都距离活性位点的18Å以上[11]。在实验室中合成了更短的能催化肽键生成的RNA，这暗示着rRNA可能由更短的RNA进化而来[23]。它也表明，氨基酸在进化出复杂的肽链之前，是以辅因子的形式参与RNA的反应，以提高其活性或使反应更多样化。类似地，tRNA在作为转运氨基酸的载体之前可能另有他用[24]。

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。

RNA和DNA的主要不同在于糖的2'-位多了个羟基基团

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）[11]。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。

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。[25][26] 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。

核糖开关作为基因表达的调控物质之一，已在细菌、植物和古菌中发现。核糖开关会改变其二级结构以响应所结合的代谢物。这一结构改变会形成或截断終止子，从而允许或中断转录进行[27]。另外，核糖开关还可以结合或阻隔SD序列来影响转录[28]。这些核糖开关可能源自RNA世界[29]。此外，RNA温度计也能受温度变化而变构调节基因表达[30]。

“分子生物学之梦”（）这个提法由生化学家傑拉德·喬伊斯和莱斯利·奥格尔提出，指在实验室得到第一个能自我复制的RNA分子，正如其它与RNA世界相关的实验，它的成功取决于对前生命早期地球的精确模拟，但在这一点上常常失之千里[37]。值得注意的是，目前已知的核苷酸合成步骤中有许多都难以在前生命条件下进行[38]。喬伊斯和奥格尔特别指出分子生物学之梦需要“魔法般的催化”来将核苷酸转化为随机序列的多聚核苷酸，并使其有复制活性[37]。