RNA的生物合成有两种方式，一种是转录，即以DNA为模板的RNA合成；另一种是以RNA为模板的RNA合成，即RNA的复制。

RNA复制主要发生在RNA病毒中。在所有的RNA病毒中，除逆转录病毒外，都需要RNA复制。这个过程需要RNA复制酶（RNA dependent RNA polymerase，RdRP），EC2.7.7.48。

生物体内合成核酸的聚合酶有多种，按照模板和底物（或产物）可以分为四大类。其它三类我们前面都已经接触过，包括DNA复制用的DdDP，转录用的DdRP，以及逆转录用的RdDP。这些聚合酶虽然各有不同，但其基本结构与作用机制均有相似之处。

单亚基核酸聚合酶整体结构的比较。RNA Biol. 2017; 14(10): 1314–1319.

所有单亚基核酸聚合酶都具有类似于人类右手的分子外形，拇指和手指结构域从手掌结构域的侧面升起。活性位点位于这些结构域之间，其中2个通用天冬氨酸残基位于手掌中。

与其它聚合酶不同，病毒RdRP的手指与拇指顶部相互作用，围绕着活性位点。这种相互作用可能会促进RdRP的热稳定性，但会限制手指域的大规模移动。

各种聚合酶的作用机制也类似，其延伸过程称为核苷酸添加循环（nucleotide addition cycles，NAC）。大致过程是底物核苷酸的结合触发酶的构象变化，封闭活性位点，然后形成磷酸二酯键，最后聚合酶转移到模板下游位置，清空活性位点用于下一个添加循环。即：结合-变构-成键（chemistry）-易位（translocation）。

RNA复制的核苷酸添加循环。Curr Top Microbiol Immunol. 2008; 320: 137–156.

得益于结构生物学和计算机技术的进步，目前已经可以用软件模拟展示生物过程中的一些复杂事件。下图是根据文献（Viruses. 2018）提供的PyMOL会话文件制作的GIF动画，展示了NAC易位过程中的一系列构象变化。

易位过程的构象变化

进行RNA复制的RNA病毒，可按基因组分为三类：正链、负链和双链RNA病毒。正链RNA可以作为mRNA，侵入细胞后先翻译出复制酶，然后以正链为模板合成负链，再根据负链合成子代的正链。复制完成后再合成外壳蛋白等进行装配。噬菌体Qβ和冠状病毒、脊髓灰质炎病毒属于此类。

噬菌体Qβ的复制酶是一种神奇的分子，它的全酶含有4个亚基，但其中三个来自宿主，病毒只编码β亚基。其α亚基是核糖体蛋白S1，γ和δ亚基是翻译延伸因子EF-Tu和EF-Ts。