最早期地球上的生命，其生命密碼(遺傳因子)是由核糖核酸(RNA，ribonucleic acid)所傳承。但後期演化出來的生命，改為使用更穩定的去氧核糖核酸(DNA，deoxyribonucleic acid)。現在除了部分病毒外，絕大多數的生物，其遺傳密碼(基因)都儲存在雙股螺旋的DNA中，再由RNA複製酶(RNA polymerase)轉錄(transcribe)為單股的訊息核糖核酸(mRNA、messenger RNA)。這些mRNA會被從細胞核送到細胞質，並在細胞質內停留一段時間才會被分解掉。在這段時間中，轉移核糖核酸(tRNA、transfer RNA)會帶來製造蛋白質所需的原料，而利用核糖體核糖核酸(rRNA、ribosome RNA)當成生產工廠，將mRNA上的基因密碼，轉譯(translate)為各種生命活動所必須的蛋白質。DNA有四種遺傳密碼A、T、G、C，其中A 和T互補(complementary)，會互相吸引鍵結、G和C互補，會互相吸引鍵結。而RNA則是使用A、U、C、G，A和U互補鍵結，C和G互補鍵結。這些密碼的差異，在於DNA用的比RNA用的少一個氧原子，因此稱為去氧核糖核酸。DNA和RNA都是一串長長的A、T(U)、C、G序列 (sequence)排列出來的遺傳密碼。
除了mRNA、tRNA和rRNA這三種主要的核糖核酸外，近年來逐漸發現一些長度很短，但卻可能對細胞和人體機能有重大影響的RNA。在這當中，有一種最近幾年才被發現的RNA，稱之為微型核糖核酸(microRNA)。microRNA很短，長度只有21-25個核苷酸(nucleotide)。 microRNA可以抑制基因的表現。動植物體內對病毒有一套防衛機制。因為動植物體內的RNA都是單股，但是不少病毒是利用雙股RNA來紀錄基因密碼，因此動植物細胞一但偵測到雙股RNA，便會立刻將之分解消滅。而這些microRNA被產生後，會被送往細胞質。因為microRNA很短，因此很容易找到序列完全相同或十分近似的mRNA鍵結成雙股。然而一但鍵結成雙股後，若是序列完全相同的緊密雙股，那mRNA便會立刻被分解消滅。若只是序列近似但不完美的鍵結，則這mRNA即不會被分解，但這mRNA也無法表現(express)。因此microRNA在細胞內，可以抑制序列和其相同或近似的特定 mRNA上基因的表現。這套機制用消滅侵入細胞內的病毒，也用來調節控制細胞的一些基因，因為與細胞生長存活有關的基因，不論表現過多或過少都會出問題，影響到健康。microRNA的種數大概有兩百多種。
最近一篇發表在自然(Nature)雜誌上的論文(Jun Lu et al, Nature:435, 834-838, 2005)，麻省理工學院的研究群發展出一種可準確測量microRNA的技術。由於microRNA太短，且彼此互相間有些近似的序列，因此若利用傳統的玻片基因微陣列技術(Glass-slide microarray)，序列剛好互補的microRNA容易糾結在一起。研究者們利用5微米的羧酸化聚苯乙烯小珠(carboxylated 5-micro polystyrene beads)，每種珠子上塗有兩種螢光染劑(有一百種不同組合)，每種顏色代表一種microRNA，小珠上並有和欲找尋的microRNA相對應 (complementary)的序列。轉接分子(adaptor)和microRNA黏結後，讓這些microRNA被反轉錄(reverse- transcribe)為DNA，再由聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction，PCR)將DNA的量放大，然後使這些DNA和小珠結合，利用streptavidin phycoerythrin染色(stain)，然後用流速細胞篩選分析系統(flow cytometry)分析microRNA的種類(看顏色)和數量(看phycoerythrin的密度)。這新技術比玻片微陣列更快、更便宜、也更精確。
由於癌症細胞非常複雜，每種癌症的癌細胞其mRNA的表現相差非常大。因此mRNA的種類雖高達16,000種，但過去利用基因微陣列的技術分析mRNA，根本無法精確區別癌症的種類，也無法區別癌細胞和正常細胞。如今麻省理工的研究者利用這項新技術分析比較了各種人類癌細胞內的 217種microRNA，意外發現數量只有兩百多種的microRNA和mRNA很不同，可以提供很多訊息。癌細胞microRNA的表現量和正常細胞有很大的不同。而且不同的癌症，其各種microRNA的表現量相差也非常多。因此不但可以利用檢測microRNA的表現分布(expression profile)來分辨癌細胞和正常細胞，也能利用檢驗microRNA的表現分布，來鑑定病患體內的是什麼癌？或是轉移(metastasis)的癌細胞究竟來自哪個器官？同樣是血癌，分析microRNA便能區分究竟是那一種類型的血癌？也能利用microRNA來判斷一些癌症惡化的程度。癌細胞原本是正常細胞，但是因為調控細胞增生的基因失調，因此細胞會不受限制地增生分裂、侵犯其它組織、或是轉移到身體其他部位。身體內有一些致癌基因 (oncogene)，大多數的功能是促進細胞的生長和存活。這些基因平常受到嚴密控制，但若一但失控，則細胞就會轉型為癌細胞。而不少microRNA 的作用是抑制調控這些致癌基因的表現。研究者也發現，癌細胞內大多數的microRNA表現量較正常細胞低，因而使得致癌基因可以過量表現，也就使得癌細胞可以發育、生長和蔓延。傳統利用基因微陣列技術來分析mRNA並無法區別癌細胞和正常細胞，因此醫院只能利用病理切片等方式來判斷是否為癌細胞。但是利用偵測microRNA的新技術，只要分析microRNA的表現，既可以區別正常細胞和癌細胞，也能鑑定是哪一種癌細胞。因此日後檢驗microRNA 可望成為醫院普遍採用的檢驗之一。因為microRNA很短，不容易斷裂破壞，因此在醫院中一般的取樣、用福馬林固定，或適用石臘保存的組織樣本，其內的 microRNA都依然保存完整，可以用來做病理分析，以便判斷癌症病情。
除了檢驗癌症之外，因為microRNA本身的功能就是調控特定基因mRNA的表現。因此未來分析各種癌細胞microRNA的表現分布，將更容易找到哪些基因發生突變或失控，因而能揭開癌症產生的原因，也就容易針對病因來設計治療方式。此外，針對癌症病人，若能利用基因治療的方式，將其失控的microRNA表現量回復正常，則將能重新使致癌基因被控制，也就能使癌症更容易被治療消滅。因為microRNA很短，因此將microRNA媒介引入人體的基因治療技術，將比以往希望引入長度長很多的mRNA的基因治療容易、便宜、風險也更低。不過另一篇同樣發表在自然雜誌上的論文(Lin He et al, Nature:435,828-833,2005)指出有部分microRNA本身就是致癌基因，其致癌的機制尚未明白。癌細胞內的這些致癌 microRNA表現量異常增加。將這種致癌microRNA引入一種會自動產生血癌的老鼠體內，會加速血癌的產生與老鼠的死亡。病人的癌症若是由這種 microRNA引起，未來可利用小RNA干擾技術(small RNA interference，siRNA)將其表現量降低，使其回復正常。短短的microRNA，卻能對癌症研究與治療有突破性的貢獻，可謂小小兵立大功。
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